煤的主要特性

折算成分
意义： 为了估计燃料中各种有害成分S、A、W对锅炉 工作的影响程度，更好地鉴别煤的性质 定义：
相对于每4190kJ/kg（1000kcal/kg）收到基 低位发热量煤的所含的收到基水分、灰分 和硫分，分别称为折算 水分、折算灰分和 折算硫分。
折算成分的计算
Mar 4190 折算水分 Mar，zs = Qar,net,p
煤的选用
ST－DT>200℃
长渣
排渣通畅
液态排渣
灰渣的液态与固态共存时间长
ST－DT<100℃
短渣
减轻炉内结渣
固态排渣
灰渣的液态与固态共存时间短
炉膛出口温度的确定
固态排渣煤粉炉，为避免炉膛出口附近 的受热面结渣，应使炉膛出口烟温比灰 的变形温度DT低50～100℃
煤的发热量
高位发热量与低位发热量
?
标准煤 折算成分
煤的发热量
高位发热量
1kg煤完全燃烧时放出的全部热量
包括燃烧产物中的水蒸汽凝结成水时放出的 汽化潜热 用Qar,gr表示
低位发热量
单位为kJ/kg 1kg煤完全燃烧时放出的全部热量
不包括燃烧产物中的水蒸汽凝结成水时放出的汽化潜热 用Qar,net,p表示 单位为kJ/kg
X m K e＝ ＝ 100 10
Ke愈大，煤对金属碾磨部件的磨损愈强 Ke愈小，煤对金属碾磨部件的磨损愈弱
问：是否难磨的煤就一定具有很强的磨损性？

煤的磨损指数与煤的可磨性指数使两个完全不同的 概念。容易磨成粉的煤不一定都具有弱磨损性；而 不易磨制成粉的煤也不一定都具有强磨损性。 煤的可磨性指数决定于煤的机械强度、脆性等因素 （C和灰） 煤的磨损指数主要取决于煤中硬质颗粒（石英、黄铁 矿、菱铁矿等）的性质和含量。
1.42 20.58 15.48 64.17 3.04 2.26 1.06 0.53
24400
1.48 16.21 14.65 69.01 3.34 2.60 1.16 0.48
26370
Qar,net,p KJ/Kg
变形温度 软化温度 流动温度 哈氏可磨系数
＞1500 ＞1500 ＞1500 81
K km Eb Es Eb — 磨制标准煤样（一种难磨的无烟煤）消耗的能量 Es — 磨制被测试煤消耗的能量
Kkm愈大，煤愈易磨成粉，消耗能量愈小
Kkm愈小，煤愈难磨成粉，消耗能量愈大
哈式可磨性指数
测定方法：
将规定粒度得50g煤样置于实验用中速 磨煤机内，磨制约3min后取出并筛分
与Kkm的关系：
但是，当SiO2与碱性氧化物形成共晶体时， 则灰熔点将降低
环境介质的影响
环境介质：
还原性气氛 非还原性气氛 √
灰熔点降低
√ 灰熔点升高
问：锅炉实际工作中，从 结渣 的角度考虑，希望 灰熔点高还是低？即炉膛 应呈现什么气氛？
灰分含量的影响
灰分含量越多
形成共晶体的可能性越大
灰熔点降低
结渣与积灰
共性：
＞1500 ＞1500 ＞1500 85
电厂锅炉为什么采用 低位发热量？
电厂锅炉的 排烟温度 在110－160℃之间 汽化潜热是指水蒸汽凝结成水所释放的热量，
空气预热器（最末级受热面 出口处的烟气温度
因此在电厂锅炉中不能被利用
收到基高位发热量与低位发热量
水的汽化潜热，kJ/kg
9H ar M ar Qar,net,p =Qar,gr 2510( + ) 100 100
S
甲 ar,zs
=0.296%
S
乙 ar,zs
=0.31%
乙危 厂害 燃更 煤大 硫 分 更 多，
灰熔点
定义： 煤灰在某一确定的温度下开始熔化， 此温度定义为煤灰的熔化温度，即灰熔点 影响因素：
1.灰的成分 2.环境介质的性质 3.灰分含量
灰的熔融特性
定义：
煤灰没有明确的熔化温度，它是在一定的 高温区间内逐渐熔化的，通常把煤灰的这 种性质称为灰的熔融特性
为什么要研究煤的特性？
炉
煤、空气、烟气 制 粉 系 统 燃 烧 系 统
锅
水、汽 汽 水 系 统
风 烟 系 统
电厂锅炉的工作过程
燃料 空气 水 蒸汽
排烟温度
灰的成分的影响
成分：
SiO2、Al2O3
酸性
FeO、Fe2O3、CaO、MgO 、K2O、Na2O碱性
影响：
一般，酸性氧化物含量越高，灰熔点越高。
Aar 折算灰分 Aar，zs = 4190 Qar,net,p
% >8%，高水分 % >4%，高灰分
Sar 折算硫分 Sar，zs = 4190 % >0.2 %，高硫分 Qar,net,p
甲： Qar,net,p=22680kJ/kg Sar=1.6% 乙： Qar,net,p=18900kJ/kg Sar=1.4%
Sar=1.6% 乙： Qar,net,p=18900kJ/kg
B=336t/h Sar=1.4%
对锅炉工作影响小？
标准煤
意义：
以统一计算标准来核算企业对能源的消耗量
定义：
收到基低位发热量Qar,net,p＝29310kJ/kg （7000kcal/kg）的燃料称为标准煤。
标准煤消耗量的计算
K km ＝0.0034HGI
1.25
＋0.61
Kkm<1.2（即HGI<64） Kkm>1.5（即HGI>86）
难磨 易磨
煤的磨损指数
定义：
Kkm与Ke 什么关系？
一定的试验条件下，某种煤每分钟 对纯铁的磨损量X与相同条件下标准煤样 每分钟对纯铁磨损量的比值。这里的标准 煤是指每分钟能使纯铁磨损10mg的煤。
Bb = Qar,net,p 29310 实际煤的消耗量，t/h B
29310Bb =Qar,net,p B
甲： Qar,net,p=22680kJ/kg B=280t/h 乙： Qar,net,p=18900kJ/kg B=336t/h
B =217 t h
甲 b
=
甲、乙煤耗相等！ 乙 Bb =217 t h
表示方式：
变形温度DT 软化温度ST 流动温度FT
研究的意 义何在？
灰熔融特性对锅炉工作的影响
1.排渣方式的选择 2.煤的选用
3.炉膛出口烟温的确定
煤的可磨性
不同的煤被磨成煤粉的难易程度不同
所消耗的能量也不同
煤的这种性质称为可磨性
煤的可磨性指数
定义：
在风干状态下，将等量的标准样煤和被 测试煤，由相同的初始粒度磨制成同一 规格的细煤粉时，所消耗的能量之比
两者都是灰附着于受热面而形成的污染
Leabharlann Baidu区别：
结渣时，灰是熔融状态粘附于受热面
√ 积灰时，灰是固体状态松散附着于受热面
灰达到了灰熔点
灰熔点越高
灰处于熔融状态
灰越不易处于熔融状态
自然不会结渣
排渣方式的选择
ST＞1400℃ 难熔 ST＜1200℃ 易熔 1200℃<ST<1400℃ 固态排渣 液态排渣 固态排渣
项目
全水分
符号
Mt
单位
％
设计煤种
8.00
校核煤种
7.20
空气干燥基水分 收到基灰分 干燥无灰基挥发份 收到基碳 收到基氢 收到基氧 收到基氮 收到基硫
收到基低位发热量
Mad Aar Vdaf Car Har Oar Nar Sar DT ST FT HGI
％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ℃ ℃ ℃
1kg煤中水分的质量， 1kg煤中的氢燃烧生成的 =Qar,gr 25.1(9H ar +M ar ) kg/kg 水蒸汽的质量，kg/kg
其他基准高位发热量与低位发热量
Qad,net,p =Qad,gr 25.1(9H ad +M ad )
Qd,net,p =Qd,gr 226H d
Qdaf,net,p =Qdaf,gr 226H daf
注意：不同基准下煤的高位发热量之间，可以之间乘 上换算系数K进行换算。 但是，不同基准下煤的低位发热量之间的换算，必须 先化成高位发热量后，才能用换算系数K进行换算。
两台600MW锅炉燃煤比较
甲： Qar,net,p=22680kJ/kg B=280t/h 1.甲厂耗煤量少？ 2.乙厂燃煤硫分少，