第二章 锅炉燃料

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1、第二章锅炉燃料燃料——可以燃烧并能释放出热能加以利用的物质燃料不同，性质各异，燃烧方式和燃烧设备不同。本章要求：了解锅炉燃料的分类、组成、特性及分析这些特性在燃烧过程中所起的作用。重点掌握各种分析基准间的换算关系第一节燃料的化学成分燃料是提供热能的物质。锅炉用燃料可分为气体燃料、液体燃料和固体燃料。如果按燃料获得的方法来分，又可分为天然燃料和人工燃料。煤、石油、天然气都是有机的炭化物或碳氢化合物与多种矿物质的混合物。为化石燃料，是地壳内动植物遗体经过漫长的地质年代，经历数百万年的化学、物理变化而形成，非常宝贵。锅炉设计及运行人员必须了解锅炉燃料的特性，才能保证

2、锅炉运行的安全性和经济性。燃料分类类别天然燃料人工燃料气体燃料天然气高炉煤气，发生炉煤气，焦炉煤气，液化石油气液体燃料石油汽油，煤油，柴油，沥青，焦油固体燃料木柴，泥煤，烟煤，石煤，油页岩木炭，焦炭，泥煤砖，煤矸石，甘蔗渣，可燃垃圾等气体燃料是多种气体的混合体，可燃的组分有甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)、乙烯(C2H4)、硫化氢(H2S)等。气体燃料中还可能含有不可燃的气体成分，如二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、水分（H2O）和少量的氧气(O2)等，不可燃组分占去一定体积，使可燃组分的量减少、热值降低。（1）甲烷无色气体，微

3、有葱臭，易爆炸。（2）乙烷无色无臭气体，易爆炸。（3）氢气无色无臭气体，燃烧时具有较高的火焰传播速度，极易爆炸。（4）一氧化碳无色无臭，是一种毒性很大的气体，空气中含有0.06%时有害于人体，含0.2%时使人失去知觉，含0.4%时致人死亡。空气中允许的一氧化碳浓度为0.02g/m3。（5）乙烯无色气体，具有窒息性的乙醚气味，有麻醉作用，浓度达到0.1%时对人体有害。（6）硫化氢无色气体，具有浓厚的腐蛋气味，易着火，毒性大，空气中含有0.04%时有害于人体，0.10%时可致人死亡，大气中允许的硫化氢浓度为0.0lg/m3。煤是经过不同程度化学改变的分层密集的植物

4、遗体，其中杂有少量无机物质，有时还有动物经细菌降解的产物，此外多少含有一些游离水分泥煤（peat）—褐煤（bdafowncoal）—烟煤(soadtcoal)（含贫煤）—无烟煤(hadafdcoal)石油是由古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的一种粘稠状液体燃料的种类和特性与锅炉造型、运行操作以及锅炉工作的安全性和经济性有着密切的关系。燃料的化学成分及含量，通常是通过元素分析法测定求得，主要元素有：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S)，还包括一定数量的灰分(A)和水分(M)对于固体燃料，组成成分还可通过工业分析法测定，工业分析成分有水分、挥发分

5、（V）、固定碳（Cgd）和灰分一、燃料的元素分析成分1.碳C(Cadafbon)燃料的主要可燃元素，约占可燃成分总量的50~95%1kg碳完全燃烧产生32866kJ的热量，是决定煤发热量的主要元素含碳量与煤形成的年代有关，时间越长，含碳量越高。无烟煤最高。煤中的碳不是以单质形态存在的，而是与H、S、O、N等组成高分子有机化合物。碳元素属于难燃物质，含碳量越多的煤，如无烟煤，着火点越高，不易点燃，需预热、引燃且燃烧时间长。液体燃料含碳量变化范围小，碳构成有机化合物。气体燃料中，碳构成各种烷烃和烯烃类。2.氢H(Hyddafogen)燃料中的重要的可燃成分1Kg氢

6、完全燃烧释放出120370kJ的热量，是燃料中单位发热量最高的元素，且易着火，是燃料中最有利的元素。煤中氢占可燃成分的2~6%，煤化程度越高，氢含量越少。液体燃料的氢含量较高，约占10~14%。气体燃料中焦炉煤气中H的含量最高，天然气中H的含量极少。氢含量高的燃料，容易引起高温缺氧而析出碳黑，冒黑烟，污染环境。3.氧O(Oxygen)燃烧料中的不可燃成分不可燃，助燃。由于氧占有一定的质量百分比，使单位质量燃料的发热量减少。一部分是以CO2、H2O等化合态存在，一部分是游离态氧，可助燃。煤中氧含量变化很大，随煤化程度的加深而减少。无烟煤只有1~2%，泥煤最高可达

7、可燃成分的35%。液体和气体燃料氧含量很小，液体0.1~1.0%,气体0~1.2%。4.氮N(Nitdafogen)燃料中的不可燃成分煤中氮含量仅为可燃成分的0.3~2.5%，液体燃料中氮含量通常在0.2%以下。天然气中氮气含量较少，高炉煤其中最多，高的可达55%左右。在高温下燃烧时，形成氮氧化物NOx(NO、NO2)，是一种有害物质，也可能形成酸雨。5.硫S(Sulphudaf)燃料中的有害元素硫的存在形态：有机硫（与C、H、O等结合成复杂有机化合物）无机硫（硫铁矿硫（FeS2）和硫酸盐硫(CaSO4.2H20FeSO4.7H2O)）有机物硫和硫铁矿硫能参与

8、燃烧，合称为可燃硫。硫酸盐硫不能参与燃