循环流化床锅炉原理-第五章-燃烧系统课件.ppt

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1、循环流化床锅炉燃烧系统第一章煤粒的燃烧煤的介绍煤的成分煤的燃烧反应第一节煤的介绍煤是埋藏于地层内已炭化的可燃物。根据埋藏年代及煤化程度的差异，煤可分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤四类。A泥煤泥煤的煤化程度最低，有的可隐见木质纤维。泥煤多是由沼泽地带的植物沉积构在空气量不足和存在大量水分的条件下生成的。其含水量高达80一90％左右，因而泥煤干燥以后方可用于燃烧。泥煤质软、强度低，运输损失大，并且容易氧化，不宜长期储存，多就近用作民用燃料或用于气化和制作肥料。B褐煤褐煤是植物炭化的第二期产物，但煤化程度仍较低。其颜色一般为褐色或深褐色，无光泽，含木质构造。褐煤的水分与挥发分含量

2、较泥煤的低，碳分则增高。新开采的褐煤含水在35—50％左右。可燃基中含碳约65—75％，氢4.5一6.5％，氧15—25%，其余为氮和硫，挥发分在40%以上。灰分在干燥基中的含量约为11—33%。应用基发热量通常只有12545一16726kJ／kg。褐煤易燃，在空气中自燃着火温度为250—450℃。褐煤可用作工业或生活燃料，也可用作气化与低温干馏用原料。因褐煤易裂散和氧化，故它仍多被就近利用。C烟煤烟煤是煤化程度较高的煤，其中已完全看不见木质构造。其外观为黑色或灰黑色，有沥青似的光泽。烟煤质硬，有较高的强度，燃烧时出现红黄色火焰和棕黄色浓烟，含有沥青气味。同褐煤相比，烟

3、煤含水显进一步减少(内在水分在10％以下)，氧和挥发分亦减少，碳分与发热量则增高。其可燃基碳含量约80一90％，氢4—6.5％，含氧量一般在3—15％之间，氮与硫含量同褐煤的相近，挥发分为10—40％，发热量达31780—36380kJ／kg。应用基烟煤低发热量在20908—33453kJ／kg之间。供应状态的烟煤原煤一般含内在水分2—5％，灰分在20一30％左右。烟煤较易着火，自燃着火温度约400一500℃。最重要的用途是炼制冶金焦炭，它也可作燃科和低温干馏与气化用原料，在工业上具有重耍的地位。D无烟煤无烟煤也称“白煤”，色黑质坚，有半金属似的光泽。其煤化程度最深，它

4、是由烟煤在炭化过程中进一步逸出挥发分与水分，相应增高碳分而形成的。可燃基中碳分一般高达90％以上(90一97％)，氢与氧均约1—4％，挥发分在10％以下。无烟煤的内在水分多在3％以下，灰分和烟煤的相近，低发热设在33453kJ／kg左右(可燃基)。无烟煤燃烧时几乎不产生煤烟，火焰很弱成无火焰，不粘结，自燃着火温度在700℃左右，无烟煤通常用作动力和生活用燃料，也用于制取化工用气。煤的化学成分为有机质、矿物质灰分及水分。有机质主要包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)元素的化合物。上述元素在与氧气发生燃烧反应时放出热量，故C，H，O，N，S及其化合物又称可燃

5、质。矿物质灰分主要包括钙、镁、铁等金属盐，金属氧化物，微量氯化物以及微量氯元素。如硫酸钙，硫酸亚铁．硫酸镁，碳酸钙，碳酸镁，氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化亚铁，氧化铁；稀有金属氧化物如氧化钛，氧化锰，氧化钒；碱土金属氧化物如氧化钾，氧化钠等。水分分为化合结晶水及游离水。化合结晶水在低于100℃时不析出；游离水吸附于煤的表面或毛细孔中，吸收热量时可析出。矿物质灰分及水分不发生化学反应，不产生热量，故对作为燃料的煤而言皆为杂质。可燃质并非以元素形式存在，而是复杂的化合物，与氧发生燃烧反应时产生一系列的化合、分解反应，伴随热量的释放。其值可通过化学计量方程式表示．它仅表示反向物

6、与生成物之间的数量变化关系，而与反应的实际历程无关。第二节煤的成分（1）碳(C)碳是燃料中主要可燃元索，单质的热值为32800kJ/kg。在燃料中。碳基本上不以自由碳形式存在，而是与氧、氮和硫等结合在一起，形成复杂的有机化合物。（2）氢[H)氢是燃料中另一种主要的可燃元素，其热值很高，为142000kJ/kg，约相当于碳的热值的四倍半。但它在煤中的含量比碳少得多，其质量含量为2％。6％。氢在燃料中有两种存在形式，一种是与碳、硫、氮等元素结合在一起的氢，它对燃烧放热有贡献，通常称可燃氢，或有效氢；另一种是与氧化合生成为水的氢，通常称为化合氢，燃料燃烧时，化合氢不再参加反应

7、。在计算燃料的热值和理论空气需要量时，应以有效氢含量为准。（3）硫(S)硫是燃料中最有害的可燃元素。它在燃烧时可以放出少量热量，其热值为9210kJ／kg，约为碳的热值的1／3。但其产物为SO2和SO：，这些气体与烟气中的水蒸气结合，生成腐蚀性很强的硫酸和亚硫酸，司严重危害人体健康、污染环境、腐蚀燃烧设备和金属表面，有时还会影响加热产品的质量。我国的大部分煤中含琉量一般在0.5％—3％范围内，亦有少数煤种超过3％。虽然硫在固体燃料中的含量不太大，但由于其危害性大，因此使用中应严格控制其含量。硫在煤中有下述三种存在形态：①有机硫：它们是燃料