电厂化学 教学课件 作者 郝丽芬 电厂化学之煤（项目三、四）.ppt

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1、火电机组电厂化学煤之基础知识煤的形成煤是古代的植物体因为地壳运动而埋没地下，在适宜的地质环境中经过漫长年代的演变而成的，含碳量一般为46%～97%。煤是重要的燃料和化学工业原料。煤在地球上的储量非常丰富。煤的元素组成煤是由有机物质和无机物质混合组成的。煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H）氧（O）、氮（N）四种元素构成，还有一些元素则组成煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷（P）以及稀有元素等。常用的煤质指标水分灰分挥发分发热量煤的分类煤的科学分类为煤炭的合理开发和利用提供了基础，通常最简单的分类方法是根据煤中干燥无灰基挥发分含量将煤分成褐煤、烟煤和无烟煤三大类。煤炭开采露天开采：露天开采的优点是

2、开采效率高，生产成本低，建设周期短，劳动条件好，安全性高。缺点是易受气候和季节影响，矸石占地面积大。矿井开采：凡是不经济或不适合露天开采的煤田就必须采用矿井开采。露天开采矿井开采煤的成分分析基准收到基（asreceived)空气干燥基（airdry）干燥基（dry）干燥无灰基（dryandashfree）目的：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。煤的成分分析基准收到基（原应用基y，用于设计与运行,为计算基准）以收到状态的煤为基准计算煤中全部成分的组

3、合称为收到基Car＋Har＋Oar＋Nar＋Sar＋Aar＋Mar＝100%FCar＋Var＋Aar＋Mar＝100%煤的成分分析基准空气干燥基（原分析基f，用于确定内在水分）以与空气温度达到平衡状态的煤为基准，即煤样在实验室一定温度条件下，自然干燥失去外在水分，其余的成分组合便是空气干燥基。Cad＋Had＋Oad＋Nad＋Sad＋Aad＋Mad＝100%FCad＋Vad＋Aad＋Mad＝100%煤的成分分析基准干燥基（原干燥基g，用于确定灰分）以假想无水状态的煤为基准，其余的成分组合便是干燥基。干燥基中无水分，故灰分不受水分变动的影响，灰分含量百分数相对比较稳定。Cd＋Hd＋Od＋Nd＋Sd

4、＋Ad＝100%FCd＋Vd＋Ad＝100%煤的成分分析基准干燥无灰基（原可燃基r用于煤的分类）以假想无水、无灰状态的煤为基准。Cdaf＋Hdaf＋Odaf＋Ndaf＋Sdaf＝100%FCdaf＋Vdaf＝100%ACHONS碳氢氧氮硫灰分固定碳挥发分水分焦碳挥发性物质干燥无灰基干燥基空干基收到基固定碳煤的组成成分元素分析：燃烧计算碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、灰（A）、水（M）工业分析：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水分（M）、挥发分（V）、固定碳（FC）灰分（A）元素分析之碳（C）含量：约20～70%，且地质年龄越长，碳化程度越深，

5、含碳量越高。形式：挥发份有机化合物：CH4、C2H4、CO等固定碳：游离状态，地质年代越长，碳化程度越深，固定碳含量较高，愈难燃烧元素分析之氢（H）含量：约2～6%，地质年代越长，含氢量越少。形式：化合氢：H2O有机氢：H2＋CmHn氢含量越高，煤就越易着火和燃尽。元素分析之氧（O）氧是煤中的不可燃元素。含量：少的1～2%，多者达40%，地质年龄越长，含量越少危害：使燃料中的可燃元素C、H化合，使可燃成分含量减少，降低了煤的发热量元素分析之氮（N）氮是煤中有害的不可燃元素。含量：0.5～2.5%危害：高温燃烧时转换成NOx，污染大气。元素分析之硫（S）含量：一般不超过2%，个别煤种高达8～10

6、%。形式：可燃：有机硫（与C、H结合）＋黄铁矿（FeS2）不可燃：硫酸盐危害：尾部受热面低温腐蚀高温腐蚀FeS2加剧磨煤机磨损污染环境元素分析之灰（A）含量：少的只有4～5%，多的可达60～70%危害：排渣带走大量物理显热（q6↑）可燃成分减少，发热量↓理论燃烧温度↓，灰壳导致q4↑炉温↓，燃烧不稳灰粒流经受热面，或磨损或积灰结渣加剧制粉系统电耗↑元素分析之水（M）含量：少的仅2%，多的达50～60%，随地质年代的延长而减少，含量还与其开采、运输、贮存等有关危害：可燃成分减少，发热量↓增加着火热，着火推迟炉温↓，燃烧不稳，q3↑，q4↑制粉困难水份随烟气带出，q2↑，引风机电耗↑低温腐蚀↑工业

7、分析之挥发分（V）组成：碳氢化合物（∑CmHn）、氢（H2）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）等可燃气体及少量的氧（O2）、二氧化碳（CO2）、氮（N2）等不可燃气体组成对锅炉的影响：挥发分着火温度低，着火容易着火发热多，利于燃料着火燃尽煤孔隙多，增大了反应面积工业分析之水分（M）组成：外在水分Mf：又称表明水分。变化很大，易于蒸发，可以通过自然干燥方法予以除掉。内在水分Minf：又称固有水分。