第二章 锅炉燃料

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1、煤的成分及性质煤的特性煤的特性对锅炉工作的影响煤的分类液体及气体燃料第二章锅炉燃料及热力辅助计算引言有机燃料种类：1.固体燃料：主要是煤，其次为油页岩及木材。2.液体燃料：主要是重油、各种渣油及炼焦油。3.气体燃料：天然气，液化石油气、各种工艺气（如高炉煤气，焦炉煤气，发生炉煤气等）优质的有机燃料热值很高，很宝贵，不可再生，一般用于冶金和化工行业，一般不用于电厂锅炉。电力用煤应遵循以下原则：尽可能不占用其他工业部门所必须的优质燃料；尽可能采用当地燃料，减轻运输负担；提高燃料的使用经济效果，节约能

2、源；尽可能减少燃料燃烧后生成的产物对环境的污染。第一节煤的成分及性质煤由有机化合物和无机化合物组成，属于有机燃料，来源于古代植物。由于地壳变迁，地面上的植物残骸被长期埋在地层深处，在合适的温度和高压缺氧条件下，原始有机物不断分解化合，最终形成了煤。因此组成植物的有机质元素主要是碳、氢、氧和少量的氮、硫便也是煤的主要成分。另外在煤开采运输过程中，有部分水分和矿物质，也成为煤的组成成分。煤是复杂的高分子碳氢化合物，其化学组成和结构十分复杂，但作为能源使用，只要了解它与燃烧有关的组成即可，例如元素分析成

3、分组成和工业分析成分组成，就能满足电厂锅炉的燃烧技术和有关热力计算方面的要求。煤的元素分析成分煤的元素分析成分碳(C)、氢(H)、硫(S)、氧(0)、氮(N):含量：C-（20%-70%）；H-（2%-6%）；O-（1%-2%）（40%）；N-（0。5%-2。5%）；S-（〈1。5%）；A-（10%-50%）；M-（10%-60%）其中，可燃元素C（固定碳和挥发分中的C）、H、S（可燃硫和硫酸盐硫）不可燃元素（内部杂质）O、N不可燃成分（外部杂质）M（内、外）、A可燃气体挥发份C－碳：以两种状态存

4、在。其主体形成晶格，也就是苯核，晶格中也有一些S,N原子。另一部分碳与氢、氮、硫、氧形成侧链。侧链靠健链接在晶格的边缘上。当在缺氧的条件下，链断裂，侧链成气态逸出，这就是挥发份。以晶格状态存在的碳被称为固定碳。固定碳的燃烧特点是不易着火，燃烧缓慢，火苗短。所以，一般含固定碳越多的煤，其着火和燃烧越困难。煤的挥发份是由各种碳氢化合物、一氧化碳、硫化氢等可燃气体，二氧化碳和氮等不可燃气体组成。煤的挥发份与地质年代有关系。地质年代越短，挥发份越高。煤的工业分析成分水分(M)、灰分(A)、挥发分(V)、固

5、定碳(FC)煤的工业分析成分煤的工业分析成分就是测定煤中的水分，挥发份，灰分，固定碳的质量百分量。根据工业分析数据，可以了解煤在燃烧方面的特性，以便正确的进行燃烧调整，改善燃烧工况，提高运行经济性。煤的工业分析成分是按照煤燃烧过程来分析成分的。我国GB/T211－1996《煤中全水分的测定方法》及GB/T212－2001《煤的工业分析方法》的规定，测定方法很多。主要如下：1.煤中全水分测定：取煤样——秤重——放入干燥箱—鼓风条件下放2小时或3小时后——趁热称重——即可。1/8煤的组成特性2.空气干

6、燥煤样水分的测定：取煤样——秤重——放入干燥箱—鼓风条件下放1小时或1.5小时后——冷却后称重——即可。3.煤中灰分的测定见P204.煤中挥发份的测定见P205.固定碳的计算焦炭＝固定碳＋灰分＝原煤－挥发份煤的成分基准收到基（ar）（原应用基y）以入炉煤（包括煤的全部成分）为基准空气干燥基（ad）（原分析基f）以风干状态煤（除外部水分）为基准干燥基（d）（原干燥基g）以去掉全部水分煤为基准干燥无灰基（daf）（原可燃基r）以去掉全部水分及灰分煤为基准2/8煤成分基准间的换算不同基准之间的换算公式X

7、=KX0…（2-9）式中X0、X—某成分原基准及新基准质量百分比，%K—换算系数（见表2-1）例:3/8第二节煤的特性煤的发热量（kJ/kg)单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量低位发热量（Qnet）烟气中的水蒸汽在锅炉中一般不会凝结，形成水蒸汽所吸收的汽化潜热无法被利用，使煤的发热量降低，降低后的发热量称为低位发热量。低位发热量（燃料在锅炉中的实际发热量）小于高位发热量高位发热量(Qgr)煤的理论发热量，由实验测得的弹筒发热量（Qb）减去硫和氮生成酸的校正值所得的热量。一、煤的发热量干燥基高、低位

8、发热量之间的换算式中r——水的汽化潜热，通常取r=2510kJ/kg收到基高、低位发热量之间的换算二、高、低发热量间的换算5/8三、标准煤和折算成分标准煤收到基低位发热量为29270kJ/kg的燃料为标准煤标准煤耗量式中、——分别为标准煤耗量与实际煤耗量折算成分相对于每4182kJ/kg收到基低位发热量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分7/8四、高温下煤灰的熔融特性煤的灰分特性用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定灰的变形温度DT（原t1）灰的软化温度ST