燃料的性质及煤的成分分析.ppt

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1、第二章燃料第一节燃料的种类第二节煤的化学成分与性质燃料的定义在经济上和技术上适合于产生热量的材料为燃料。核能燃料—可控核裂变与和聚变有机燃料—以各种形式在自然界存在的碳氢化合物燃料总类有机燃料的物理状态分为：固体燃料、液体燃料和气体燃料液体燃料—石油及其制品—轻油、柴油、重油煤气—城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气油页岩锅炉燃料气体燃料固体燃料煤—无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、泥煤等木材，生物质沼气天然气、液化石油气第二章燃料第一节燃料的种类第二节煤的化学成分与性质一、煤的组成特点可燃成分和不可燃成分组成的复

2、杂组合物，结构非常复杂。各组成元素并不单独游离存在，而是以复杂的化合物存在，成分十分不均匀。二、煤的化学成分煤的化学分析（元素分析）成分分为：C，H，O，N，S，A(ash)，M(moisture)可燃成分—C，H，部分S，N不可燃成分—水分，惰性气体，各种矿物质碳C最主要的可燃质，煤是富含碳的燃料，燃烧产物主要是CO2，碳含量取决于碳富集程度，炭化及年龄。碳的发热量：7800kcal/kg，4.182系数一般含量：30%~70%，关于热量单位：kcal（工程）,kJ（国际）,BTU（英制）…氢H发

3、热量很高，达28600kcal/kg，极易燃烧，煤中含量很少，仅为2%~5%，液体燃料中可达到14%，天然气中最多。硫S部分S属于可燃质，发热量仅2160kcal/kg，对锅炉设备及环境的危害很大，硫的含量0.2~5%，甚至更高，超过1%，既为高硫煤。在煤中硫以三种状态存在：有机硫硫化铁全硫硫酸盐—不燃烧，含量很少，并入灰分可燃硫（挥发硫），燃烧生成SO2，氧O1.氧不可燃，且不助燃，氧不以游离状态存在于煤中，与煤中的氢和碳组成化合物，占据部分可燃质，使煤发热量降低。2.氧的含量1~15%，木柴中的

4、氧含量达到20%~25%。氮N氮是一种不利的元素，在高温环境下，与氧形成氮氧化物，对环境危害极大。煤中氮的含量~1%。灰分A煤中不可燃矿物杂质，成分十分复杂，大多数煤的灰分含量7%~40%。灰分内在灰分外在灰分—产生于开采、运输、贮藏过程中一次灰分—成煤前植物中含有的矿物质，均匀分布在可燃质中二次灰分—在煤形成过程中，外界带入的杂质，呈粒状分布水分M含量一般在1~30%，多在10%左右。内在水分—也称为吸附水分或风干水分，即煤经过风干后的水分外在水分—经过风干后可以脱除掉的那部分水分，受运输，贮存条

5、件等影响，变化很大。水分三、煤成分的表示方法及其换算用各个成分的质量百分数来表示;水分和灰分所占质量较大，且随外界条件有较大的波动;采用四种不同的“基”准的质量成分表示:1.收到基ar；2.空气干燥基ad；3.干燥基d；4.干燥无灰基daf.收到基（下标符号为ar）表示燃料中全部成分的质量百分数总和是锅炉燃料燃烧计算的原始依据。Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%空气干燥基（下标符号为ad）表示在不含外在水分的条件下，燃料各组成成分的质量百分数总和，是实验室煤质分析所用煤

6、样的成分组成。Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%干燥基（下标符号为d）表示在不含水分的条件下干燥燃料各组成成分的质量百分数总和干基中各成分不受水分变化的影响Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%干燥无灰基（下标符号为daf）表示在不含水分和灰分的条件下，干燥无灰燃料各组成成分的质量百分数总和，干燥无灰基中只包含燃料的可燃成分，各成分不受水分和灰分变化的影响，煤炭交易。Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%各种基的换算（略）查表，查图，查手册。作

7、业：编制计算程序，完成换算。四、煤的发热量两种发热量的定义：1．高位发热量Qgr1kg煤完全燃烧时放出的全部热量，包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。2．低位发热量Qnet在1kg煤完全燃烧时放出的全部热量中扣除水蒸汽汽化潜热后所得的热量。即煤中可燃质的一部分燃烧热量被用于水分的汽化，没有得到利用。单位为kcal/kg，或者kJ/kg，MJ/kg。高位发热量与低位发热量间的换算公式煤的高位发热量减去煤中水和氢燃烧生成水的蒸发潜热所得到的热量为低位发热量，r为水的蒸发潜热，取为2510kJ/kg。几点

8、说明实验室所测是全部热量（高位），锅炉排烟温度均较高（110C以上），烟气中水未蒸汽凝结，将这部分气化潜热带走。我国均采用低位发热量。有些国家采用高位发热量，必要时说明。表示煤的发热量同样分为不同的“基”，因此，也存在之间的换算。作业：编制换算程序。五、折算水分、折算灰分与折算硫分的概念硫分、灰分与水分对锅炉工作的影响1）降低煤的发热量2）降低燃烧温度，不利于燃料的着火与燃烧3）增加烟气容积，排烟温度升高，排烟损失增加，锅炉效率下降4）加剧锅炉受热面的低温腐蚀与积灰5