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1.1 燃料的種類

燃料是指能與氧發生激烈的氧化反應,并放出大量熱量,且在經濟上合理的一種物質。

按燃料的形態,可將燃料分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料。

(1)固體燃料

天然的固體燃料有各種煤、可燃頁巖、木材、秸稈、谷殼以及各種植物的莖、葉等。人造固體燃料主要是煤和木柴加工后制得的焦炭、半焦與木炭。這些固態可燃物中,廣泛用作工業燃料的只有煤和焦炭(包括半焦),近年來由于人們環保意識的增強,生物質固體燃料正在大力推廣。

煤是埋藏于地層內已炭化的可燃物。它作為燃料比較便宜,而且我國的儲藏量巨大,因此在煤源豐富及運輸方便的地區均以煤作為主要燃料,是使用最廣泛的一種固體燃料。

近年來,生物質材料成型燃料技術得到了長足的發展,具有一定粒度的生物質原料,在一定壓力作用下(加熱或不加熱),可以制成棒狀、粒狀和塊狀等各種成型燃料。原料經擠壓成型后,密度可達1.1~1.4t/m3,能量密度與中質煤相當,燃燒特性明顯改善,火力持久,黑煙少,爐膛溫度高,而且便于儲存和運輸。目前生物質致密成型工藝從廣義上可劃分為常溫壓縮成型、熱壓成型和炭化成型三種主要形式。

(2)液體燃料

由地層開采出的石油稱為原油。將原油加熱,在不同溫度范圍內可獲得不同的石油產品。在常壓直餾時,于40~180℃餾出的為汽油,50~300℃餾出的為煤油,200~350℃餾出的為柴油,余下的重質油叫直餾重油,俗稱常渣油。直餾重油如再經減壓蒸餾,可分餾出各種潤滑油和裂化原料,剩下減壓渣油。直餾重油和裂化原料都可再經裂化處理,用來制取裂化汽油、裂化煤油,余下的為裂化殘油。常渣油可直接供燃燒用,減壓渣油和裂化殘油則需加輕油調制后才能用作燃料。各種渣殘油經摻和、調配,符合質量指標規定后,就是標準牌號的重油;未經配制或稍加調制,只部分符合指標卻可供燃燒的則是渣油。通常所稱的重油包括渣油在內。

早期的煉油在提取了輕質油以后將重質殘油廢棄,所以工業爐燃燒重油曾被視作是廢物利用而被大力推廣。但近年來石油化學工業得到了飛速發展,重質油又有了更重要的用途,所以是否燃用重油需要根據資源情況進行選擇。

(3)氣體燃料

氣體燃料(俗稱燃氣)也有天然和人造之分。天然氣體燃料包括天然氣、石油氣與礦井瓦斯氣等。人造氣體燃料則是指對固體燃料和液體燃料進行加工制得的各種氣體燃料和裂解氣。

各種燃料的可燃成分雖有不同,但基本都是由碳、氫、硫、一氧化碳及碳氫化合物等所組成。固體和液體燃料主要有碳、氫、硫等可燃成分,氣體燃料有一氧化碳、氫、甲烷、硫化氫和烴類等可燃成分。燃料中的可燃成分與氧氣相遇,發生強烈化學反應的過程叫做燃燒。燃燒過程的特點是:反應進行得非常迅速,并伴隨有發光發熱的現象,因此,概括地說,燃燒就是可燃質與氧發生的一種發光發熱的高速化學反應。

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