《锅炉燃料特性》PPT课件

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1、锅炉设备及运行第二章锅炉料特性燃料的定义通过燃烧释放热能的可燃物质称为燃料。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、烟煤、褐煤等木材，生物质沼气天然气、液化石油气获得方法：天然燃料-自然界直接获得；人工燃料-工艺加工。用途：工艺燃料-炼焦、化工等；动力燃料-燃烧用。一、煤的形成煤是世界上最重要的燃料在早期历史的记载中人们对

2、煤的直接燃烧就已有了认识。根据Elliott和Yoke(1981)的文章，中国人早在公元前1000年就使用了煤，希腊和罗马人在公元前200年以前开始利用煤。到公元1215年，在英格兰开始了煤的贸易活动。从16世纪开始，煤的初期利用(例如：焦炭、煤焦油和煤气)就不断得到改进，1822年发明了固定床的给煤系统，1831年出现粉煤燃烧，1931年发明了流化床。第一节煤质特性全世界迄今为止已开采和消耗掉的煤合计约为1600亿吨，即占可采储量的20%左右，对估计储量讲仅占1.3%。所以对主要的产煤国来说可开采的煤仍旧很丰富，估计还可继续

3、开采300年。不断增长的能源需求意味着，所有的现有常规能源终究会被耗尽，煤也不能例外。不过在很长时间内，它仍然足发电的主要燃料和生产焦炭与煤气的原料。煤的形成：植物残骸随地壳运动被埋入地下，长期处于地下高温、高压、隔绝空气、细菌环境，经过数百万年的化学和地质过程而形成化学特性稳定、含碳量高的固体化合物。把植物残骸变成煤的地质化学过程称为煤化。随地质年代等不同，一般分为褐煤、烟煤和无烟煤。在地质历史上，沼泽森林覆盖了大片土地，包括菌类、蕨类、灌木、乔木等植物。但在不同时代海平面常有变化......当水面升高时，植物因被淹而死亡。

4、如果这些死亡的植物被沉积物覆盖而不透氧气，植物就不会完全分解，而是在地下形成有机地层。随着海平面的升降，会产生多层有机地层。经过漫长的地质作用，在温度增高、压力变大的还原环境中，这一有机层最后会转变为煤层。因埋深和埋藏时间的差异，形成的煤也不尽相同。煤的化学成分组成是不均匀的，并随地域的不同而改变。利用化学方法研究煤的特性就是煤化学。下图为假想的煤大分子结构。二、煤的组成特性煤岩学由于煤是一种有机的沉积岩石，煤岩学是利用研究岩石的方法来研究煤。煤是由各种在光学显微镜下可辨别的微细颗粒显微组分构成。褐煤的煤岩显微镜组分可分为腐植

5、组、稳定组和惰质组。烟煤为镜质组、壳质组和惰质组。煤质检验一般分为两大类，一类是测定煤中固有成分及性质，如元素分析和工业分析等；另一类是在人为规定的条件下，测定煤经转化后生成物的性质，如挥发分、灰分、粘结性等。后一类通常称为规范性实验，它所测定的对象，不是煤所固有的，而是在一定实验条件下所产生的物质或性能，测定结果随实验条件（如加热条件、时间等）而改变。三、煤的元素分析可燃成分和不可燃成分组成的复杂组合物，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。煤的元素分析指对煤中有机质主要组成成分-

6、碳、氢、氧、氮、硫等五种元素含量和水分及灰分含量的测定和计算。用煤的元素分析结果表示的煤的组成称为煤的元素分析组成，包括五种元素以及水分M和灰分A。C+H+O+N+S+A(ash)+M(moisture)=100%可燃成分—C，H，部分S，N不可燃成分—水分，惰性气体，各种矿物质煤需要说明的是，煤中硫以三种形式存在，即有机硫、硫化物硫和硫酸盐硫，统称为全硫。有机硫和硫化物硫是可燃硫，硫酸盐硫不可燃，也称为固定硫，一般计入灰分中。元素分析中的硫，按严格定义，指有机硫，一般实用情况下指可燃硫，不是全硫。1、碳C最主要的可燃质，煤是

7、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：32.7×103kJ/kg，4.182系数；一般含量：30%~70%，关于热量单位：kcal（工程）,kJ（国际）,Btu（英热单位）…1cal=4.182J1Btu=0.2520kcal定义：1lb水升高1F；tc=5/9(tF-32),tF=9/5tc+322、氢H发热量很高，达120×103kJ/kg，极易燃烧；煤中含量很少，仅为2%~6%；液体燃料中可达到14%；天然气中最多。3、氧O1.氧不可燃，氧不以游离状态存在于煤中，与煤中的氢和

8、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1~30%，无烟煤的氧含量为1%~3%。4、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0.5%~2.5%。5、硫S部分S属于可燃质，发热量仅9×103kJ/kg；对锅炉设备及环