第3章锅炉燃料技巧.ppt

第三章 锅炉燃料 §3—1 燃料的分类及其组成 一、燃料的分类 燃料是指可以用来获取大量热能的物质。 燃料是锅炉的“粮食”。 分两类：核燃料和有机燃料。 锅炉大都燃用有机燃料。 有机燃料是通过燃烧可以放出大量热量的物质。;尽管许多物质的反应都是放热反应，但作为燃料，应该： 就单位数量而言，燃烧时能放出大量的热量；能方便而很好地燃烧； 在自然界中蕴藏量丰富，能大量开采，价格低廉； 燃烧产物对人体、动植物、环境等有较小危害或无害。;按用途 工艺燃料：指特殊工艺生产过程所需用的燃料，大都是优质燃料。 动力燃料：指除了其燃烧放热可供利用外，在其他方面没有更大经济价值的燃料，这主要是劣质燃料。 锅炉主要燃用劣质燃料，这些劣质燃料燃烧比较困难，而且会给锅炉工作带来许多不利影响。 我国燃料资源算是丰富，但为满足国民经济建设各方面的要求，要做到能源的合理使用，所以我国的燃料政策规定电站锅炉以燃煤为主，并且主要要燃用劣质煤。;燃料特性是锅炉设计、运行的基础。 不同燃料，要采用不同的燃烧设备和运行方式。 了解燃料的性能、特点，才能设计出好的锅炉，才能保证锅炉运行的安全性和经济性。;二、燃料的组成 固体： 碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、水分、灰分。 其中C、H、S可燃。 液体: 也是碳、氢、氧、氮、硫、水分和灰分，但碳和氢含量较高。;气体燃料有天然气和人造气两类。 天然气分气田气和油田伴生气两种。 气田气主要成分是甲烷； 油田气除含甲烷外，还有丙、丁烷等烷烃类，CO2含量也比气田气高。;三、燃料成分的基准及其换算 固、液体燃料由C、H、O、N、S五种元素及moisture、ash等组成，都以质量百分数含量计算，其总和为100%。 水分和灰分的含量易受外界条件的影响而发生变化，水分或灰分的含量变化了，其他元素成分的含量也会随之而变化。 所以不能仅用各成分的质量百分数来表示燃料的成分组成特性。;计算各成分百分含量时，可将某种成分 (例如水分或灰分)不计算在内。 这样按不同的“成分组合”计算出来的各成分百分数就会有较大的差别。 根据燃料存在的条件或根据需要而规定的“成分组合”称为基准。 如果所用的基准不同，同一种煤的同一成分的百分含量结果便不一样。;常用的基准有以下四种： (1)收到基(旧称应用基)。 以收到状态的煤为基准计算煤中全部成分的组合称为收到基。 对进厂原煤或炉前煤都应按收到基计算各项成分。 收到基以下角标ar表示。 ;(2)空气干燥基(旧称分析基)。 以与空气温度达到平衡状态的煤为基准，即供分析化验的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。 空气干燥基以下角标ad表示。 ;(3)干燥基。 以假想无水状态的煤为基准，以下角标d表示。 干燥基中因无水分，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。 ;(4)干燥无灰基(旧称可燃基)。 以假想无水、无灰状态的煤为基准，以下角标daf表示。 ;计算基准的换算 由于煤质分析所使用的煤样是空气干燥基煤样，分析结果的计算是以空气干燥基为基准得出的，但在锅炉设计、计算时，是按实际进入锅炉的炉前煤、即收到基进行计算的，所以一方面要测定炉前煤的收到基水分，同时还要对煤的各种成分进行基准的换算。;换算公式为： ;换算系数;§3—2 固体燃料 一、煤炭及其特性 1. 煤的组成特性 煤是一种植物化石。古代丰茂的植物随地壳变动而被埋入地下，经过长期的细菌、生物、化学作用以及地热高温和岩层高压的成岩、变质作用，使植物中的纤维素、木质素发生脱水、脱CO、脱甲烷等反应，而后逐渐成为煤。;煤的构成及特点;组成植物的有机质元素主要是碳、氢、氧和少量的氮、硫，因此也是煤的主要元素。 在煤的形成、开采和运输过程中加入的水分和矿物质 (燃烧后成为灰分)，也成为煤的组成成分。 煤的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，例如元素分析成分组成和工业分析成分组成，就能满足电厂锅炉燃烧技术和有关热力计算等方面的要求。 ;煤的性质的确定;(1)煤的元素分析 煤的元素分析是指对煤中碳、氢、氧、氮、硫五种元素分析的总称。 煤的元素分析结果用各种元素的质量百分数表示。 ; (2) 煤的工业分析 在煤的着火，燃烧过程中，煤中各种成分的变化情况是： 将煤加热到一定温度时，首先水分被蒸发出来； 接着再加热，煤中的氢、氧、氮、硫及部分碳所组成的有机化合物便分解，变成气体挥发出来，这些气体称为挥发分； 挥发分析出后，剩下的是焦炭，焦炭就是固定碳和灰分。;计算煤中水分、挥发分、固定碳和灰分等四种成分的质量百分数，称为煤的工业分析。 煤的工业分析要在一定条件下进行，才能测定各种成分的质量百分数。按照国家标准(GB212一84《煤的全水分测定法》及