电厂锅炉原理闫顺林

Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%
煤质分析结果（基准）的表示方法： 序 基准 定义 号 1 收到基 以收到状态的煤为基准 2 3 4 5 6 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基 干燥无矿物质基 恒湿无矿物质基 与空气湿度达到平衡状态的 煤为基准 以假想无水状态的煤为基准 以假想无水、 无灰状态的煤为 基准 以假想无水、 无矿物质状态的 煤为基准 以假想含最高水分、 无矿物质 状态的煤为基准
Qar ,net Qar , gr
900H ar M ar ( ) Qar , gr 25.1(9H ar M ar ) 100 100
几点说明




实验室所测是全部热量（高位），锅炉排烟温度均较高 （110C以上），烟气中水未蒸汽凝结，将这部分气化潜热 带走。 我国均采用低位发热量。有些国家采用高位发热量，必要 时说明。 表示煤的发热量同样分为不同的“基”，因此，也存在之 间的换算。 作业：编制换算程序。
液体燃料—石油及其制品—轻油、柴油、重油
天然气、液化石油气 气体燃料
煤气—城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气
沼气
第二章 燃料
第一节 燃料的种类 第二节 煤的化学成分与性质

一、煤的组成特点


可燃成分和不可燃成分组成的复杂组合物，结构非 常复杂。 各组成元素并不单独游离存在，而是以复杂的化合 物存在，成分十分不均匀。
灰分A
煤中不可燃矿物杂质，成分十分复杂，大多数煤的灰分含量 7%~40%。
一次灰分—成煤前植物中含有的矿物质，均匀分布在可燃质中 二次灰分—在煤形成过程中，外界带入的杂质，呈粒状分布 外在灰分—产生于开采、运输、贮藏过程中
内在灰分
灰分
水分M
含量一般在1~30%，多在10%左右。
内在水分—也称为吸附水分或风干水分，即煤经过风干后的水分
氢
H



发热量很高，达28600kcal/kg，极易燃烧， 煤中含量很少，仅为2%~5%， 液体燃料中可达到14%， 天然气中最多。
硫
S
部分S属于可燃质， 发热量仅2160kcal/kg， 对锅炉设备及环境的危害很大， 硫的含量0.2~5%，甚至更高，超过1%，既为高硫煤。
在煤中硫以三种状态存在：
符号（小标） Ar Ad d daf dmmf mmf
备注 设计时可将此作 为应用状态对待
同义词可为干基 以往概念的可燃 基，已经禁用
各种基的换算（略）

查表，查图，查手册。 作业：编制计算程序，完成换算。

四、煤的发热量

两种发热量的定义：

1．高位发ห้องสมุดไป่ตู้量Qgr
1kg 煤完全燃烧时放出的全部热量，包括烟气
全硫
硫化铁 有机硫
可燃硫（挥发硫），燃烧生成 SO2 ，
硫酸盐—不燃烧，含量很少，并入灰分
氧
O
1. 氧不可燃，且不助燃，氧不以游离状态存在于煤中， 与煤中的氢和碳组成化合物，占据部分可燃质，使煤 发热量降低。 2.氧的含量1~15%，木柴中的氧含量达到20%~25%。
氮
N


氮是一种不利的元素，在高温环境下，与氧形成氮氧化 物，对环境危害极大。 煤中氮的含量~1%。
五、折算水分、折算灰分与折算硫分的概念
硫分、灰分与水分对锅炉工作的影响 1）降低煤的发热量 2）降低燃烧温度，不利于燃料的着火与燃烧 3）增加烟气容积，排烟温度升高，排烟损失增加， 锅炉效率下降 4）加剧锅炉受热面的低温腐蚀与积灰 5）增加通风电耗。
第二章 燃料
第一节 燃料的种类 第二节 煤的化学成分与性质

燃料的定义

在经济上和技术上适合于产生热量的材料为燃料。
核能燃料—可控核裂变与和聚变 燃料总类 有机燃料—以各种形式在自然界存在的碳氢化合物
有机燃料的物理状态分为： 固体燃料、液体燃料和气体燃料
固体燃料
煤—无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、泥煤等 油页岩 木材，生物质 锅炉燃料
干燥基（下标符号为d）


表示在不含水分的条件下干燥燃料各组成成分的质 量百分数总和 干基中各成分不受水分变化的影响
Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%
干燥无灰基（下标符号为daf）



表示在不含水分和灰分的条件下，干燥无灰燃料各组成 成分的质量百分数总和， 干燥无灰基中只包含燃料的可燃成分，各成分不受水分 和灰分变化的影响， 煤炭交易。
中水蒸汽凝结时放出的热量。

2．低位发热量Qnet
在 1kg 煤完全燃烧时放出的全部热量中扣除水

蒸汽汽化潜热后所得的热量。即煤中可燃质的 一部分燃烧热量被用于水分的汽化，没有得到 利用。 单位为kcal/kg，或者kJ/kg，MJ/kg。
高位发热量与低位发热量间的换算公式 煤的高位发热量减去煤中水和氢燃烧生成水的蒸发潜热所得 到的热量为低位发热量， r为水的蒸发潜热，取为2510 kJ/kg。
收到基（下标符号为ar）

表示燃料中全部成分的质量百分数总和 是锅炉燃料燃烧计算的原始依据。
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%
空气干燥基（下标符号为ad）

表示在不含外在水分的条件下，燃料各组成成分的质量百 分数总和， 是实验室煤质分析所用煤样的成分组成。

Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%
水分
外在水分—经过风干后可以脱除掉的那部分水分，受运输，贮存条 件等影响，变化很大。
三、煤成分的表示方法及其换算



用各个成分的质量百分数来表示; 水分和灰分所占质量较大，且随外界条件有较大的波动; 采用四种不同的“基”准的质量成分表示: 1.收到基ar； 2.空气干燥基ad； 3.干燥基d； 4.干燥无灰基daf.
二、煤的化学成分

煤的化学分析（元素分析）成分分为： C，H，O，N，S，A(ash)，M(moisture)
可燃成分—C，H，部分S，N 不可燃成分—水分，惰性气体，各种矿物质
碳
C



最主要的可燃质，煤是富含碳的燃料， 燃烧产物主要是CO2， 碳含量取决于碳富集程度，炭化及年龄。 碳的发热量：7800kcal/kg，4.182系数 一般含量：30%~70%， 关于热量单位： kcal（工程）, kJ（国际）, BTU（英制）…