煤的分析跟燃烧特性

煤的常规特性
相关概念
收到基低位发热量为29270 标准煤 收到基低位发热量为29270 kJ/kg 的燃料为标准煤
标准煤耗量
Qar .net Bb = Bs × 29270
B 式中 B b、s ——分别为标准煤耗量与实际煤耗量 分别为标准煤耗量与实际煤耗量
煤的常规特性
煤灰的熔融特性
高温下煤灰的熔融性 用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定 用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定 角锥法 DT（ 变形温度 DT（原t1） 软化温度 ST（原t2） ST（ FT（ 流动温度 FT（原t3） 温度间隔200-400℃，称为长渣 温度间隔200-400℃，称为长渣 200 温度间隔100-200℃，称为短渣 温度间隔100-200℃，称为短渣 100 判断锅炉运行中是否会结渣的主要因素之一。 判断锅炉运行中是否会结渣的主要因素之一。
Qd .net = Qd . gr 9H d − r = Qd . gr − 206 H d 100
煤的常规特性
发热量各基准间的换算
高位发热量(Q 各基准间的换算采用表 采用表（ 高位发热量(Qgr)各基准间的换算采用表（2 －1）换算系数 低位发热量(Q 低位发热量(Qnet)各基准间的换算分三步进行 1. 已知基准的 Qnet → 已知基准的 Qgr 2. 已知基准的 Qgr → 所求基准的 Qgr 3. 所求基准的 Qgr →所求基准的 Qnet
煤的常规特性
煤成分基准间的换算
Car + Har + Oar + Nar + Sar + M ar + Aar = 100%
Cad + Had + Oad + Nad + Sad + M ad + Aad = 100%
Cd + Hd + Od + Nd + Sd + Ad = 100%
Cdaf + H daf + Odaf + Ndaf + Sdaf = 100%
煤的常规特性
煤的成分计算基准
收到基（ar） 原应用基y 收到基（ar） （原应用基y） 以入炉煤（包括煤的全部成分） 以入炉煤（包括煤的全部成分）为基 准 空气干燥基（ad） 原分析基f 空气干燥基（ad）（原分析基f） 以风干状态煤（除外部水分） 以风干状态煤（除外部水分）为基准 干燥基（ 原干燥基g 干燥基（d） （原干燥基g） 以去掉全部水分煤为基准 干燥无灰基（daf） 原可燃基r 干燥无灰基（daf）（原可燃基r） 以去掉全部水分及灰分煤为基准
煤的分类
我国煤的主要分类指标 干燥无灰基挥发分V 干燥无灰基挥发分Vdaf含量 可分为三大类：褐煤（ 含量＞ ）、烟煤 可分为三大类：褐煤（ Vdaf含量＞37% ）、烟煤 含量＞ ）、无烟煤 无烟煤（ 含量≤ （ Vdaf含量＞10% ）、无烟煤（ Vdaf含量≤10% ） 为实现能源的综合利用，考虑各种工艺（炼焦、 为实现能源的综合利用，考虑各种工艺（炼焦、 燃烧、气化或液化等）对煤质的要求， 燃烧、气化或液化等）对煤质的要求，每一类煤 还要进一步划分为小类
煤的分类
电厂锅炉用煤分类
分 大类别 小类别 挥发份 Vdaf(%) 无烟煤 超低挥发 份煤 贫煤 低挥发份煤 烟煤 中挥发份煤 高挥发份煤 褐煤 超高挥发份 煤 >6.5～9 >9～19 >19～27 19～ 27～ >27～40 >40 灰分 类 水分
M ar %) (
指 硫分
标 发热量 Qar,net (MJ/kg) >21.0 21. >18.5 18. >16.5 16. 15. >15.5 >11.5 11. 灰融 特性 ST(0C)
煤的常规特性
煤灰的结渣和积灰特性
沾污 定义： 定义：煤灰中挥发物质在受热面表面凝结并 粘结灰粒形成的沉积灰层。 粘结灰粒形成的沉积灰层。 煤灰沾污性的常规判别准则 煤灰成分沾污指数 煤灰和飞灰烧结强度： 煤灰和飞灰烧结强度：直观的沾污判别指数
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中V 煤中V对锅炉工作的影响
煤的常规特性
相关概念
相对于每4187 kJ/kg收到基低位发热 折算成分 相对于每4187 kJ/kg收到基低位发热 量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，称为折 量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分， 算水分、 算水分、折算灰分和折算硫分
M ar M ar . zs = × 4187,% ≤ 8% Qar .net Aar Aar . zs = × 4187 ,% ≤ 4 % Q ar .net S ar S ar . zs = × 4187 ,% ≤ 0 .2 % Q ar . net
煤的分类
为反映煤的燃烧特性，电厂用煤还以收到基低 为反映煤的燃烧特性，电厂用煤还以收到基低 位发热量Q 收到基水分、干燥基灰分、 位发热量Qar,net 、收到基水分、干燥基灰分、干 燥基硫分及灰的熔融特性DT ST、FT作为参考指 DT、 燥基硫分及灰的熔融特性DT、ST、FT作为参考指 标，分为五大类和十小类 其中低 质煤单独燃烧有困难 单独燃烧有困难， 其中低（劣）质煤单独燃烧有困难，或燃烧不 稳定，或燃烧经济性差， 稳定，或燃烧经济性差，或煤中有害杂质含量高 的煤，可分为五小类 的煤，
∴
Car Cad = 100 − M ar 100 − M ad
即
Car =
100 − M ar Cad 100 − M ad
100 − M ar ∴ K= 100 − M ad
煤的常规特性
煤成分基准间的换算
不同基准之间的换算公式： 不同基准之间的换算公式：X = KX0 式中 X0 、 X — 某成分原基准及新基准质量 百分比， 百分比，% 换算系数（见表2 K — 换算系数（见表2-1） 对于水分: 对于水分:
煤中的氢、 煤中的氢、氧、氮、硫 与部分碳所组成的有机 固定碳和挥发分中的C 可燃元素 C （ 固定碳和挥发分中的 C ） 、 H 、 化合物加热后分解, 化合物加热后分解,形成 S（可燃硫 Sr 和硫酸盐硫 Sly） 气体挥发出来 不可燃元素（内部杂质） 不可燃元素（内部杂质） O、N 不可燃成分（外部杂质） 不可燃成分（外部杂质） 可燃气体 挥发分 M（内、外）、A
煤的常规特性
煤灰的结渣和积灰特性
炉内灰的沉积一般可分为结渣和沾污 炉内灰的沉积一般可分为结渣和沾污 结渣 定义：炉内软化或熔化的灰粒碰撞并粘附在水 定义： 冷壁和主要受热面上生成的渣层。 冷壁和主要受热面上生成的渣层。 煤灰结渣性的常规判别准则 弱还原性气氛下的软化温度ST 弱还原性气氛下的软化温度ST 煤灰成分比例：碱酸比，硅铝比，硅比， 煤灰成分比例：碱酸比，硅铝比，硅比，铁钙比
Mar = M f + Mad 100− M f 100
煤的常规特性
煤的发热量
煤的发热量（ 煤的发热量（kJ/kg) 时所释放的热量 单位质量的煤完全燃烧
高位发热量(Q 煤的理论发热量。 高位发热量(Qgr) 煤的理论发热量。由实验测 得的弹筒发热量 弹筒发热量（ 得的弹筒发热量 （Qb） 减去硫和氮生成酸的校正值 确定（ 确定（式2-9） 低位发热量（ 低位发热量（Qnet） 高位发热量减去水蒸气凝结 放出的汽化潜热后，称为低位发热量（ 燃料在锅炉 放出的汽化潜热后， 称为低位发热量（ 低位发热量 中的实际发热量） 中的实际发热量）。
挥发分 V 的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短， V的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程 度越浅,V ,V含量越多 度越浅,V含量越多 V含量越多（C含量越少），V中含O量亦多，其中的可燃 含量越多（ 含量越少），V中含O量亦多， ）， 成分相应减少，这时，煤的热值低 成分相应减少，这时， V含量越多，煤的着火温度低，易着火燃烧 含量越多，煤的着火温度低， 挥发使煤的孔隙多 反应表面积大， 煤的孔隙多， V 多，V挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快 煤中难燃的固定碳含量少 固定碳含量少， V 多，煤中难燃的固定碳含量少，煤易于燃尽 V 多，V着火燃烧造成高温，有利于碳的着火、燃烧 着火燃烧造成高温，有利于碳的着火、
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中M 煤中M、A对锅炉工作的影响
水分M 灰分A 水分M、灰分A 煤中可燃成分相对减少， M、A 高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低 蒸发、 熔融均要吸热， M、A 高，M 蒸发、A熔融均要吸热，炉膛温度降低 M、A 高，增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧 增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、 与燃尽困难； 与燃尽困难； 增加， M、A 高，q2、q3、q4、q6 增加，热效率下降 M、A 高，过热器易超温 受热面腐蚀、堵灰、 M、A 高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重 M、A 高，煤粉制备困难或增加能耗
煤的常规特性
氧弹式量热计
煤的常规特性
高、低位发热量间的换算
收到基高 收到基高、低位发热量之间的换算
Qar.net 9H ar M ar = Qar. gr − r + = Qar. gr − 206H ar − 23M ar 100 100
干燥基高 干燥基高、低位发热量之间的换算
煤的常规特性
煤灰的熔融特性
影响因素 煤灰的化学组成 煤灰中酸性氧化物（ 使灰熔点提高； 煤灰中酸性氧化物（SiO2、Al2O3等）使灰熔点提高； 酸性氧化物 碱性氧化物（ CaO、MgO等 碱性氧化物（Fe2O3、CaO、MgO等）使灰熔点降低 煤灰周围高温介质的性质 氧化性介质中，灰熔点较高；弱还原性介质中， 氧化性介质中，灰熔点较高；弱还原性介质中，灰 熔点较低
第二章 燃料及其燃烧特性
电站锅炉燃料 煤的常规特性 煤的常规特性对锅炉工作的影响 煤的分类 燃油和燃气的特性 习题
电站锅炉燃料
通过燃烧释放热能的可燃物质 燃料分类 在自然界所处的状态：固体（ 液体（ 在自然界所处的状态：固体（煤）；液体（原 重油和渣油） 气体（煤气和天然气） 油、重油和渣油）；气体（煤气和天然气） 获得方法： 天然燃料（ 未加工） 获得方法 ： 天然燃料 （ 未加工 ） ； 人工燃料 木炭、焦炭和石油制品） （木炭、焦炭和石油制品） 用途：工艺燃料（炼焦、锻造和化工， 用途：工艺燃料（炼焦、锻造和化工，焦结性 杂质少） 好，杂质少）；动力燃料
例题:已知Mar Mad,试将空气干燥基的各种成分 Mar、 例题:已知Mar、Mad,试将空气干燥基的各种成分 换算成收到基。即推导换算系数K 换算成收到基。即推导换算系数K。
煤的常规特性
例题
解：∵ 解：∵同种燃料去除全部水分其干燥基成分不变 ∴可以分别用收到基和空气干燥基表示干燥 基,也就是说用干燥基将收到基和空气干燥基联系 起来。 起来。
煤的常规特性
例题
Car Car ∵ Cd = × 100 = × 100 Car + Har + Oar + N ar + Sar + A ar 100 − M ar
Cad Cad Cd = × 100 = × 100 Cad + Had + Oad + N ad + Sad + A ad 100 − M ad
A d %) (
S (%) d
煤的分类
煤的常规特性
煤的元素分析与工业分析
煤的元素 分析成分 煤的工业 分析成分 (N)、 碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)、硫(S) (C)、 (H)、 水分(M) 灰分(A) (M)、 水分(M)、灰分(A) 水分(M)、挥发分(V)、灰分(A)、 水分(M)、挥发分(V)、灰分(A)、 (M) (V) (A) 固定碳(FC) 固定碳(FC)
煤的常规wk.baidu.com性对锅炉工作的影响
煤中S ST对锅炉工作的影响 煤中S、ST对锅炉工作的影响
硫分 S 可燃硫的热值低，含量少，对煤的着火、燃烧无明显影响 可燃硫的热值低，含量少，对煤的着火、 高、低温腐蚀；易造成受热面的堵灰 低温腐蚀； 形成酸雨，污染环境 形成酸雨， 燃料中的硫化铁加剧磨煤部件的磨损 灰熔点（ST） 灰熔点（ST） 灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣， 灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅 炉运行的安全性和经济性。 炉运行的安全性和经济性。 对于固态排渣炉， 对于固态排渣炉， ST< 1350℃ 可能结渣