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1、第二章锅炉燃料本章目的:了解燃料特别是煤的特性,为煤的燃烧作准备;本章关键:学会煤的评价指标,何为好,坏煤本章难点:煤的成分换算,其实是个小技巧!本章在全部内容的重要性:中等对后面内容影响:锅炉经济性分析(热效率)制粉系统燃烧过程及燃烧布置第一节燃料介绍固体燃料液体燃料气体燃料煤炭油类天然气2,电力燃料的选用电力燃料的选用从能源利用的政策上(1)弃优用劣燃烧取其热量属于低级行为(2)就地取才运输成本和交通运力等(3)充分利用提高经济性(4)保护环境社会效益,国家强制电厂考虑价格,核算成本,企业以赢利为目的第二节煤的组成成分及性质即化学分析:碳(C),氢(H),氧(O),氮(N),硫(
2、S)五种元素和水分(M),灰分(A)两种成分.可燃成分与不可燃成分一,煤的元素分析(1)碳主要的可燃成分,其含量一般为40%90%碳的燃烧反应固定碳的定义及固定碳的燃烧特性(2)氢氢的发热量比较高但含量较少(3%6%)氢燃烧后生成H2O,其物态影响反应的发热量2H2+O22H2O(l)+143112KJ/Kg2H2+O22H2O(g)+120522KJ/Kg氢的燃烧特点及其对煤着火的影响(3)硫煤中硫的组成:可燃硫(有机硫硫化铁中的硫)和硫酸盐中的硫硫燃烧后生成SOx低温腐蚀,大气污染煤中的硫化铁对磨煤部件的磨损(4)氧和氮实际上不可燃,氧的含量与煤的炭化程度有关,最多可达40%;氮
3、的含量比较少,只有0.5%2%.氧的影响:使可燃元素相对减少,煤的发热量降低.氮的影响:在一定条件下生成Nox,对环境有害.(5)水分不可燃成分,有害成分,含量差别大(2%60%)水分的相关定义:表面水分(外在水分),固有水分(内在水分)和全水分水分对锅炉工作的危害:(1)降低发热量(2)阻碍着火及燃烧(3)影响煤的磨制及煤粉的输送(4)烟气流过低温受热面产生堵灰及低温腐蚀(6)灰分灰分的定义燃烧前后灰分中的矿物质是不同的内在灰分与外在灰分不可燃成分,有害成分,含量差别大(10%50%)灰分对锅炉工作的危害:(1)降低发热量(2)阻碍着火及燃烧(3)烟气携带飞灰流过受热面产生结渣,积
4、灰,磨损,腐蚀等有害现象飞灰对大气的污染煤的元素分析法表示—质量百分含量作用—燃烧计算,煤的分类应用—正式场合(设计,研究,设备鉴定等)二,煤的工业分析成分—水分(M),挥发分(V),固定碳(FC),灰分(A)作用—指导燃烧调整,改善燃烧工况;煤分类的主要依据;锅炉设计时的重要参数.方法—通过加热,灼烧得到水分,挥发分和固定碳,灰分(1)挥发分定义组成:可燃气体(H2,CO,CH4等)和少量不可燃气体(O2,N2,CO2,H2O等)组成特点:容易着火,燃烧速度快,火焰长.其加热过程是一个热分解过程(粒径小于100m的煤粉在煤粉炉中的热分解属于快速热分解,其升温速度大于一万℃/s,在不
5、到0.1s内完成).挥发分析出后焦碳变得疏松呈多孔性,参与燃烧的表面积增大,有利于焦碳的燃烧.其余成分前述!!工业分析实验:三,煤的成分分析基准及其换算1.煤的成分分析基准水分和灰分的含量受开采,运输,储存和天气的影响而变化,从而使其他成分的质量百分含量发生变化.成分分析基准用来表达成分含量所处状态和条件,可确切地反映煤的特性,使各种分析结果具有可比性.常用的分析基准(1)收到基用下标"ar"表示,用于设计与运行,为计算基准(2)空气干燥基用下标"ad"表示,用于确定内在水分(3)干燥基用下标"d"表示,用于确定灰分(4)干燥无灰基用下标"daf"表示,用于煤的分类C+H+O+N+S
6、+M+A=100%Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=100%Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Mad+Aad=100%Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%AsreceivedAirdrydryDryandashfree例题已知煤的Mar,Aar和Mad,试导出其收到基和空干基之间的换算系数Kar-ad及收到基和干燥无灰基之间的换算系数Kar-daf.解:现设煤的收到基为100,外在水分为Mf,内在水分为Minh,并以Car和Cad及Cdaf之间的换算为例来导出系数.(1)在同一种煤种的收到基
7、和空干基中,除水分之外的其他成分的质量是不变的,于是Cad(100-Mf)=Car×100→Cad=Car×100/(100-Mf)而Mar=Mf+Minh→Minh=Mar-MfMad=100Minh(100-Mf)=100(Mar-Mf)/(100-Mf)有:Mf=100(Mar-Mad)/(100-Mad)所以:Cad=Car(100-Mad)/(100-Mar)显然:Kar-ad=(100-Mad)/(100-Mar)2.各种成分分析基准的换算各种
