煤碳的燃烧过程
煤在极高的温度下充分燃烧的化学方程式

煤在极高的温度下充分燃烧的化学方程式
燃煤是一种将煤炭用来发电的实用性很强的能源。
有很多采暖和发电厂都主要以燃煤为主
要燃料来发电,因此燃煤在人类社会中占有重要地位。
煤在极高的温度下充分燃烧的化学
方程式为:
C(煤) + O2(氧气)→ CO2(二氧化碳) + H2O(水蒸气)+ 热量
所谓的“煤”,是指一种含有某种燃料价值的称之为煤的有机物,是由类型多样的有机物,包括碳,氢,氧组成的。
比如:煤灰渣,焦炭,壳煤,褐煤等等。
O2,即普通的氧气;
CO2, 二氧化碳,是一种无色无味的有害气体;H2O,水蒸气,也是一种无色无味的气体。
进行极高温度下的燃煤,需要一定数量的氧气,并要大量热量。
这个燃烧过程又被称为完
全燃烧过程。
当煤和氧气在极高温度(2000-3000摄氏度)下发生反应时,煤开始完全燃烧。
由化学反应所产生的热量,把以轻质的液体和气体的形式释放出来,用以提高发电效率。
燃煤是一种深受全世界广泛应用的能源,但是它也伴随着一些负面环境影响。
比如烟囱中
释放出来的烟尘、二氧化碳等,都会污染空气,影响人类和动物的健康。
因此,进行燃煤
需要注意风险和安全控制。
以上就是煤在极高的温度下充分燃烧的化学方程式的文章,燃煤是一种深受应用的能源,
但是也伴随着一些负面的影响。
必须注意安全和风险控制的问题,才能保证为我们带来的
利益最大化,同时尽量减少污染和影响环境的破坏。
煤燃烧时由下至上发生的化学反应

煤燃烧时由下至上发生的化学反应引言煤炭是一种重要的能源资源,广泛应用于工业和生活中。
煤燃烧是煤炭能源利用的常见方式之一,它是一系列复杂的化学反应过程。
本文将介绍煤燃烧时由下至上发生的主要化学反应。
1.煤的组成煤是由有机质经过长时间埋藏和变质形成的一种矿物质质燃料。
它主要由碳、氢、氧、氮和少量的硫、磷等元素组成。
在煤的燃烧过程中,这些元素的化学反应会导致煤的燃烧产物的生成。
2.煤的燃烧反应煤燃烧是一种氧化反应,下文将详细介绍煤燃烧时由下至上发生的化学反应过程。
2.1.易燃物质的分解反应煤中的易燃物质,在燃烧过程中首先发生分解反应。
这些易燃物质包括挥发性物质和可燃固体物质。
挥发性物质主要是煤中的氢气和一些含氧有机化合物,它们在较低的温度下就会发生分解,生成氢气、一氧化碳、二氧化碳等气体。
可燃固体物质则是指煤中的碳质物质,它们在相对较高的温度下才会发生分解反应,产生一氧化碳和二氧化碳。
2.2.气化反应和燃烧反应随着温度的升高,煤中的固体碳开始发生气化反应。
气化反应是指煤在缺氧或氧气不足的条件下,通过热解或氧化分解生成气体产物的反应。
气化反应主要生成一氧化碳、水蒸气和一些轻质烃类。
同时,未完全气化的残渣碳质物质会继续参与燃烧反应,进一步生成二氧化碳。
在这个阶段,煤燃烧产生的烟气中含有丰富的一氧化碳和一些可燃气体。
2.3.燃烧反应和生成热能当有足够的氧气供应时,煤中的一氧化碳和可燃气体会继续与氧气发生燃烧反应,生成二氧化碳和水。
这是一个放热反应,同时也是煤燃烧的主要化学反应。
燃烧反应释放出的热能可以被利用,如用于发电、供热等。
3.煤燃烧过程中的氮氧化物形成除了生成二氧化碳和水以外,煤的燃烧过程还会生成一些有害的氮氧化物。
这些氮氧化物主要来自煤中的有机氮和无机氮化合物的氧化反应。
在煤燃烧的高温条件下,氮气和氧气发生反应形成氮氧化物,其中主要产物是一氧化氮和二氧化氮。
这些氮氧化物对环境和人体健康都有一定的危害。
煤在锅炉中的燃烧流程

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煤炭堆积过高自燃原理

煤炭堆积过高自燃原理煤炭是一种常用的燃料,可以用于发电、供暖和煤制品生产等多种用途。
然而,在煤炭堆积过高时,可能发生自燃现象,导致火灾和煤气中毒等严重后果。
煤炭自燃是指煤炭在自然条件下,由于内部自身的热反应而发生火灾。
其原理主要包括以下几个方面:1.热风对流和辐射传热:当煤炭堆积过高时,煤堆内部会形成通风道,使得空气和煤堆内的热量进行传递。
这种热风对流和辐射传热的作用,会使得煤堆的温度逐渐升高。
2.内部氧化反应:煤炭中含有一定的氧化物和可燃物质,当煤堆内部温度升高到一定程度时,会引发煤的内部氧化反应。
这些可燃物质与氧化物相互作用,产生放热和放烟的反应。
3.煤的热解过程:煤炭中的有机质在高温下会发生热解反应,产生大量的热量和可燃气体。
这些热解反应产物中的可燃物质可继续参与反应,放热并释放出更多的可燃气体。
4.有机质燃烧反应:煤炭中的有机质遇热会燃烧,产生大量的热量和可燃气体。
这些可燃气体包括一氧化碳、二氧化碳等,它们可以继续参与氧化反应,增加反应产物的数量。
在具体的煤炭自燃过程中,温度是决定性因素之一、当煤堆内温度逐渐升高时,会达到自燃点温度,使得煤堆自身燃烧。
自燃点温度受煤炭性质等因素的影响,一般在50-100摄氏度之间。
除了温度,其他一些因素也会影响煤炭的自燃。
例如,水分含量、粒度、氧气浓度和煤堆的密度等都会对自燃过程产生影响。
较高的水分含量会减缓自燃过程,而过低的水分含量则会加快自燃速度。
较大的粒度会减少煤炭的堆积密度,减少自燃风险。
为避免煤炭自燃的风险,应采取一系列的预防措施。
首先,应保持煤堆的适当湿度,以减缓自燃过程。
其次,应保持煤堆的通风良好,以避免热风对流和辐射传热。
另外,应定期对煤炭堆进行检查和清理,及时发现和处理潜在的自燃风险。
总之,煤炭堆积过高后可能发生自燃现象,其原理主要包括热风对流和辐射传热、内部氧化反应、煤的热解过程和有机质燃烧反应等。
自燃过程受温度、水分含量、粒度、氧气浓度和堆积密度等因素的影响。
煤炭与石油的燃烧与氧化反应

煤炭与石油的燃烧与氧化反应煤炭和石油是两种常见的化石燃料,它们在人类生活中扮演着重要的角色。
然而,当这些化石燃料燃烧时,将会发生氧化反应。
本文将介绍煤炭和石油的燃烧反应以及与之相关的氧化过程。
一、煤炭的燃烧与氧化反应煤炭是一种主要由碳、氢、氮、硫和小量的氧组成的复杂有机物。
当煤炭与氧气充分接触并受到适当的点火条件时,就会发生燃烧反应。
在燃烧反应中,碳是主要燃料成分,它与氧气发生氧化反应,生成二氧化碳(CO2)和大量的热能。
燃烧反应的化学方程式如下:C + O2 -> CO2 + 热能这个过程被称为完全燃烧,其中碳被完全氧化为二氧化碳。
燃烧时放出的热能可以被利用,例如用于发电或加热。
然而,在煤炭燃烧过程中,由于反应条件或煤炭质量的不同,可能会发生不完全燃烧。
不完全燃烧时,煤炭无法充分和氧气反应,导致产生一些有害物质,如一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)。
二、石油的燃烧与氧化反应石油是由一系列碳氢化合物组成的混合物,主要由碳和氢构成。
与煤炭类似,石油在燃烧时也会发生氧化反应。
石油的燃烧并非一种简单的化学反应,而是一系列复杂的反应过程。
首先,石油中的碳氢化合物会与氧气反应,生成二氧化碳和水,同时释放出大量的热能。
石油燃烧的化学方程式如下所示:CnHm + (n + (m/4))O2 -> nCO2 + (m/2)H2O + 热能在石油的燃烧过程中,碳氢化合物的结构和数量不同,导致石油中不同成分的燃烧特性也不相同。
例如,较重的石油燃烧时会产生更多的黑烟和颗粒物,而较轻的石油则产生较少的有害物质。
与煤炭类似,石油的燃烧也可能发生不完全燃烧,产生一氧化碳和氮氧化物等有害物质。
因此,在石油燃烧过程中需要采取措施减少这些有害物质的排放量,以保护环境和人类健康。
三、燃烧与氧化反应对环境的影响煤炭和石油的燃烧不仅会释放大量的热能,还会产生二氧化碳和其他有害物质的排放。
由于二氧化碳是一种温室气体,过量排放会导致地球变暖和气候变化的问题。
燃煤发电流程

燃煤发电流程
燃煤发电流程通常包括以下主要步骤:
1. 原煤接收与储存:
-煤炭通过铁路、公路或船舶运送到发电厂,然后在煤场储存。
-储存的煤炭通过输煤系统(包括皮带输送机等设备)传送到原煤仓。
2. 煤粉制备:
-原煤仓中的煤炭通过给煤机送入磨煤机中磨成煤粉,以便提高燃烧效率。
-磨好的煤粉与一定比例的热空气混合,通过气力输送系统送入锅炉燃烧室。
3. 燃烧过程:
-煤粉在锅炉的燃烧室内在充足氧气条件下燃烧,释放出大量的热量。
4. 蒸汽生成:
-燃烧产生的高温烟气通过锅炉的受热面,将锅炉内的水加热并转变为高温高压的蒸汽。
5. 蒸汽驱动汽轮机:
-高温高压的蒸汽随后进入汽轮机,推动汽轮机叶片旋转,将热能转化为机械能。
6. 发电:
-汽轮机通过轴与发电机相连,汽轮机的转动直接带动发电机的转子旋转,发电机内部电磁感应原理产生交流电。
7. 能量转换与电能输出:
-发电机发出的电能经过变压器升压后,接入电力系统,通过输电线向远方的用户输送电能。
8. 热能回收与冷却:
-用过的蒸汽在汽轮机后排入冷凝器,冷却成水,再通过给水泵送回锅炉重新加热,形成一个封闭的蒸汽循环系统。
9. 环保设施:
-在整个过程中,为了减少环境污染,燃煤发电厂会配备一系列环保设施,如除尘器去除烟尘,脱硫塔去除二氧化硫,以及脱硝装置去除氮氧化物等。
10. 控制系统:
-整个发电过程受到先进的自动化控制系统监控和调整,确保安全高效运行。
总结来说,燃煤发电是通过将煤炭的化学能转化为热能,进而转化为蒸汽的动能,再转变为发电机的机械能,最后生成并输送电能的过程。
说明粉煤燃烧的基本过程。

说明粉煤燃烧的基本过程。
粉煤燃烧是指将煤炭经过破碎、磨煤等工艺处理后,被制成细小颗粒的煤粉,在一定条件下与空气进行燃烧反应的过程。
粉煤燃烧是一种重要的能源利用方式,广泛应用于发电、工业生产以及家庭供暖等领域。
下面将详细介绍粉煤燃烧的基本过程。
粉煤燃烧过程主要包括预处理、燃烧反应和燃烧产物排放三个阶段。
首先是预处理阶段,煤炭经过破碎、筛分等工艺,将其碎块煤转化为适合燃烧的粉煤。
这一步骤可以增加煤粉的挥发份和可燃成分,提高燃烧效率。
接下来是燃烧反应阶段。
粉煤需要与一定量的空气在适宜的条件下进行反应才能释放热能。
首先,在燃烧设备内部,通过给粉煤喷油嘴喷入适量的空气,实现煤粉与空气的混合,形成煤粉-空气悬浮云。
然后,在适宜的温度和压力下,点火使煤粉燃烧起来。
在点火初期,煤粉颗粒表面的挥发份开始释放,形成一层煤气云包围在粉煤颗粒周围。
接着,在高温下,挥发份开始分解并发生燃烧反应,产生大量的燃烧产物,如水蒸气、二氧化碳、一氧化碳等。
同时,煤炭中的碳元素继续氧化,释放出更多的热能,进一步维持燃烧反应。
这个过程会一直持续,直到煤粉完全燃烧为止。
最后是燃烧产物排放阶段。
粉煤燃烧会产生各种燃烧产物,其中包括大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等。
这些产物需要通过烟囱排放到大气中,对环境产生一定的影响。
为了减少对环境的污染,燃烧设备需要通过脱硫、脱氮等净化装置将燃烧产物进行处理,达到减少排放的效果。
总的来说,粉煤燃烧是一种将煤炭通过破碎、磨煤等工艺制成细小颗粒,在适宜条件下与空气进行燃烧反应的过程。
它具有高燃烧效率、广泛应用等优点,但同时也会产生一定的燃烧产物排放。
因此,人们需要在粉煤燃烧过程中加强对排放物的净化处理,保护环境、促进可持续发展。
煤炭的燃烧过程如何?

煤炭的燃烧过程如何?煤炭是一种常见的化石燃料,其燃烧过程涉及到一系列复杂的物理和化学反应。
了解煤炭燃烧过程的基本原理,有助于我们更好地理解能源转化的机制和环境保护的重要性。
本文将以有序列表的形式介绍煤炭的燃烧过程。
一、预热和失水在燃烧之前,煤炭通常需要进行预处理,以提高燃烧效率。
首先,煤炭中的某些成分会在100摄氏度左右蒸发,这个过程称为失水。
煤炭中的水分含量越高,其燃烧过程中需要消耗的热量越多,因此在工业和能源生产中,通常会对煤炭进行干燥处理。
二、热解和燃烧煤炭的燃烧过程可分为两个阶段:热解和燃烧。
热解是指在高温下,煤炭中的有机化合物分解成气体和固体产物的过程。
在这个过程中,煤炭中的碳、氢和氧原子重新组合形成一系列产物,如一氧化碳、氢气和甲烷等。
这些气体可以继续燃烧,产生热量和二氧化碳。
同时,煤炭中的灰分和硫分等无机物也会在热解过程中释放出来。
三、气相和固相反应煤炭的燃烧过程中存在着气相和固相两种反应。
气相反应是指在高温下,煤炭燃烧产生的气体与空气中的氧气发生反应,生成二氧化碳和水蒸气等产物。
固相反应是指煤炭中的颗粒物质,在高温下分解和燃烧,形成烟尘和灰渣等固体产物。
这些反应过程共同发生,决定了煤炭的燃烧效率和产物的生成。
四、燃烧的影响因素煤炭的燃烧过程受到多种因素的影响。
首先,煤炭的品质和组成决定了燃烧的效果。
高品质的煤炭通常含有较多的碳和较少的矿物质,因此其燃烧效率更高。
其次,煤炭的粒径和填充密度也会影响燃烧反应的速率和程度。
此外,煤炭的供气速度、气体混合程度和燃烧温度等操作参数也会对燃烧过程造成影响。
五、环境问题和煤炭燃烧尽管煤炭是一种主要的能源来源,但其燃烧过程也带来了严重的环境问题。
煤炭燃烧释放出的二氧化碳是温室气体的主要来源之一,对全球气候变化产生重大影响。
此外,煤炭燃烧还会释放出大量的有害气体和颗粒物,造成空气污染和健康问题。
因此,减少煤炭的使用和改善燃烧技术,已成为全球范围内的重要课题。
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煤碳的燃烧过程
煤碳的燃烧过程:煤从进入炉膛到燃烧完毕,一般经历四个阶段:水分蒸发,当温度达到105℃左右时,水分全部被蒸发;挥发物着火阶段,煤不断吸收热量后,温度继续上升,挥发物随之析出,当温度达到着火点时,挥发物开始燃烧。
挥发物燃烧速度快,一般只为煤整个燃烧时间的1/10左右;焦碳燃烧阶段,煤中的挥发物着火燃烧后,余下的碳和灰组成的固体物便是焦碳。
此时焦碳温度上升很快,固定碳剧烈燃烧,放出大量的热量。
煤的燃烧速度和燃烬程度主要取决于这个阶段;燃烬阶段,这个阶段使灰渣中的焦碳尽量烧完,以降低锅炉热损失,提高效率。
良好燃烧必须具备三个条件:1、温度。
温度越高,化学反应速度快,燃烧就愈快。
层燃炉温度通常在1100~1300℃。
2、空气。
空气冲刷碳表面的速度愈快,碳和氧接触越好,燃烧就愈快。
3、时间。
要使煤在炉膛内有足够的燃烧时间。
碳燃烧时在其周围包上一层灰壳,碳燃烧形成的一氧化碳和二氧化碳往往透过灰壳向外四周扩散运动,其中一氧化碳遇到氧后又继续燃烧形成二氧化碳。
也即,碳粒燃烧时,灰壳外包围着一氧化碳和二氧化碳两层气体,空气中的氧必须穿过外壳才能与碳接触。
因此,加大送风,增加空气冲刷碳粒的速度,就容易把外包层的气体带走;同时加强机械拨动,就可破坏灰壳,促使氧气与碳直接接触,加快燃烧速度。
如果氧气不充足,搅动不够,煤就烧不透,造成灰渣中有许多未参与燃烧的碳核,另外还会使一部分一氧化碳在炉膛中没有燃烧就随烟气排出。
对于大块煤,必须有较长的燃烧时间,停留时间过短,燃烧不完全。
因此,实际运行中,一般采取供给充足的氧气,采用炉拱和二次风来加强扰动,提高燃烧温度,炉膛不宜过小等措施保证煤充分燃烧。
煤质对锅炉稳定燃烧的影响:煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标,当煤的发热量低到一定数值时,不仅会影响燃烧不稳定不完全,而且会导致锅炉熄火,使锅炉出口温度很难达标,影响正常供热。
挥发分在较低温度下能够析出和燃烧,随着燃烧放热,焦碳粒的温度迅速提高,为其着火和燃烧提供了极其有利的条件,另外挥发分的析出又增加了焦碳内部空隙和外部反应面积,有利于提高焦碳的燃烧速度。
因此,挥发分含量越大,煤中难燃的固定碳成分越少,煤粉越容易燃烬,挥发分析出的空隙多,增大反应表面积,使燃烧反应加快。
挥发份含量降低时,煤粉气流着火温度显著升高,着火热随之增大,着火困难,达到着火所需的时间变长,燃烧稳定性降低,火焰中心上移,炉膛辐射受热面吸收的热量减少,对流受热面吸收的热量增加,尾部排烟温度升高,排烟损失增大。
煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量,而且还要吸收热量。
灰分含量越大,发热量越低,容易导致着火困难和着火延迟,同时炉膛温度降低,煤的燃烬程度降低,造成的飞灰可燃物高。
灰分含量增大,碳粒可能被灰层包裹,碳粒表面燃烧速度降低,火焰传播速度减小,造成燃烧不良。
另外飞灰浓度增高,使锅炉受热面特别是省煤器、空气预热器等处的磨损加剧,除尘量增加,锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大,降低了锅炉的热效率。
有关资料显示,平均灰份从13%上升到18%,锅炉的强迫停运率将从1.3%上升到7.54%。
煤的颗粒度对锅炉的燃烧有很大影响。
颗粒度过大时,煤块在锅炉内燃烧时停留时间过短,煤炭中的焦碳没有完全燃烬,炉渣中的含碳量增大,增加了锅炉炉渣的物理热损失;颗粒度过小时,细煤粉在炉排上燃烧时通风不好,碳与氧不能很好地接触发生化学反应,易形成黑带,同时细煤粉也易被空气吹起,很快随着烟气被带走,增加了锅炉烟气中的飞灰热损失。
因此要根据煤炭颗粒度合理调整给风量。
煤的含水量在一定的含量限度内与挥发分对燃煤的着火特性影响一致,少量水分对着火有利,从燃烧动力学角度看,在高温火焰水蒸气对燃烧具有催化作用,可以加速煤粉焦碳的燃烧,可以提高火焰黑度,加强燃烧室炉壁的辐射换热。
另外,水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。
但水分含量过大时,着火热也随之增大,同时由于一部分燃烧热热耗在加热水分并使其汽化和过热也降低了炉内烟气温度,从而使煤粉气流吸卷的烟气温度以及火焰对煤粉的辐射热都降低,这对着火不利。
煤中杂质不仅会吸收煤燃烧生产的热量,降低锅炉热效率,增大锅炉运行时的除渣除灰量,而且对锅炉的安全运行带来很大危害。