燃烧作业

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y

燃烧学作业

课程名称：燃烧学

院系：能源学院

班级：

姓名：

学号：

同组人：

完成时间：2011年4 月18日

哈尔滨工业大学

题目：

1. 查阅资料，自己找出一种固体燃料，给出元素分析成分和工业分析成分，根据不同基准之间相互换算的原则，将该燃料的元素分析成分由一种基准变换到另一种基准。详细论述影响该种煤的灰的结渣温度和结渣状态的主要因素有哪些？（个人完成）

2. 查阅资料，列出我国动力用煤的主要产地及其煤质情况，主要发电厂动力用煤的煤质情况，至少分析我国一个区域的动力用煤在煤炭供应，煤质和燃烧效果方面的现状和未来发展趋势。（小组完成）

第一题：

1 焦作煤的元素分析成分如下：

C ad =71.60%，H ad =2.51%，O ad =1.56%，N ad =0.92%，S ad =0.35%，A ad =20.50%，M ad =2.56% 2 焦作煤的工业分析成分如下：

M ad =2.56%，V ad =4.53%，FC ad =71.6%，A ad =20.50%

3 焦作煤的元素分析成分由空气干燥基变换到干燥基结果如下：

ad ad M C C -=100d =56

.21006.71-=73.48% ad ad M H H -=

100d =56.210051.2-=2.58% ad ad M O O -=100d =56

.210056.1-=1.60% ad ad M N N -=100d =56

.210092.0-=0.94% ad ad M S S -=100d =56

.210035.0-=0.35% ad ad M A A -=100d =

56.21005.20-=21.04% 4 影响焦作煤的灰的结渣温度和结渣状态的主要因素：

（1）首先，灰的成分是影响结渣温度和结渣状态的最主要因素，灰的结渣温度主要由煤炭中的酸碱比、硅铝比（SiO 2/Al 2O 3）、硅比、铁钙比（Fe 2O 3/CaO ）等来决定，SiO 2、Al 2O 3的熔点高所以其含量高时灰熔点高，则煤种不容易结渣；Fe 2O 3由于等熔点低，故其含量高时，灰熔点低，煤种容易结渣；CaO 、MgO 等本身熔点高但容易和FeO 、Al 2O 3等生成低熔点的共晶体，会有助融作用，导致结渣。

（2）其次，与晶格的结构有关。通过灰成分来确定结渣特性有时也不够准确，主要的原因是化学分析不能给出煤中存在那些矿物质，例如SiO 2含量可以是由于石英引起，但也可以

由粘土矿物引起，然而这两种物质在炉膛中所表现的性质却极为不同。由此分析，第一步的分析存在一定的不确定性。

（3）最后，煤种的结渣特性还与外部条件有着较为密切的联系，比如煤粉的研磨直径、燃烧时的空气量、冷却条件等，例如煤粉过细，会提高燃烧器区域热负荷而可能引起结渣，过粗不仅不利于着火和煤粒的燃尽，而且易造成炉膛上部和过热器部位结渣。在锅炉设计时，应该有一个良好的炉膛型式，高度和截面尺寸，避免热强度过高或火焰直接冲刷到水冷壁面上而造成结渣。其次燃烧器应有合理的结构及布置，考虑一二次风风速和风率，以免气流流出后因两侧补气条件太差而使气流贴壁造成结渣。在锅炉运时，应保证各燃烧器的风量分配均匀，煤粉分配均匀，还应该保证炉膛出口过量空气系数处于最佳值。锅炉也尽量不要超负荷运行，否者将使炉温升高而使结渣严重。

第二题：

1 我国动力用煤的主要产地及其煤质情况

1.1 贫煤（PM）

产地：太原东西山、交城、文水、清徐、汾阳、平遥、沁源、长治、临汾、寿阳、阳泉、平定、昔阳、襄垣、长子、榆次、曲沃、屯留、高平、襄汾、翼城和左权等地均有所产，中国潞安矿区产典型贫煤。

煤质情况（部分矿区）:

潞安矿区: 低灰、低硫、低磷，固定碳高、可磨性好

阳泉矿区：低硫、中灰、高发热量

长治、襄垣矿区: 发热量5000k/g—7000k/g，硫分0.3—3%，高硫煤居多

临汾矿区：灰分小于9%，硫分小于0.5%，发热量5000-6000k/g

1.2 瘦煤(SM)

产地：西山、清徐、离石、交城、东山、长治、襄垣、临汾、洪洞、沁源、古县、盂县、乡宁、襄汾、武乡、翼城和屯留等地均有产出，在丰丰四矿产典型瘦煤。

煤质情况（部分矿区）：

丰丰四矿：炼焦较好，高硫高灰

临汾矿区：灰分小于9%，硫分小于0.5%，发热量5000-6000k/g

1.3 肥煤(FM)

产地：因该肥煤品种稀少，只占全国探明煤炭资源的5%而山西探明肥煤的储量约占全国的50%，河北开滦、山东枣庄是生产肥煤的主要产区。

煤质情况（部分矿区）：

枣庄矿区：灰分小于8%，硫分小于1%，发热量4800—5200k/g

开滦矿区：中等挥发分（30%左右）、灰分10%左右，膨胀度较低、粘结性、流动性较好

1.4 无烟煤(WY)

产地：阳泉无烟煤因具有可磨好的特点，是理想的高炉喷吹用燃料。晋城、阳城一带的无烟煤被称为兰花炭闻名中外。山西的无烟煤资源储量大，质量好，居全国首位。在北京、晋城和阳泉分别产01号，02号，03号无烟煤。

煤质情况（部分矿区）：

晋城矿区：低灰低硫，是我国最好的无烟煤，灰分小于10%，硫分小于0.3%，。无烟末，发热量6000k/g

阳泉矿区：灰分10—15%，硫分小于1%，无烟末，发热量5800k/g

1.5贫瘦煤(PS)

产地：西山、古交、清徐、东山、交城、文水、平遥、沁源、古县、襄垣、长治、屯留、武乡、左权、盂县和寿阳均有产出。

煤质情况（部分矿区）：

西山矿区：灰分小于10%，硫分小于0.8%，发热量5500k/g左右

1.6 焦煤(JM)

产地：山西河东煤田中、南部的离石、柳林和乡矿区属低硫、低灰主焦煤。所产焦炭为特优焦，列为全国之重点，另外，在丰丰五矿、淮北后石台及古交生产典型的焦煤。

煤质情况（部分矿区）：

河东煤田：灰分<9.%

1.7 气肥煤(QF)

产地：原平、五台、宁武、怀仁、临县、方山、岚县、保德、静乐、兴县、汾西、霍县、灵石、蒲县、交口、静乐和古交均有产出。

煤质情况(部分矿区):

江西乐平矿区：灰分21%左右，挥发分46%左右，S含量：4.6%左右，发热量：36MJ/kg 浙江长广矿区：灰分30%左右，

1.8气煤(QM)

用途：一种煤化程度较低的炼焦煤，结焦性较好，主要用于配焦。综合效果比不上其他炼焦煤，在配煤炼焦时多配入气煤可增加煤气和化学产品的回收率。另外气煤是最理想的水浆用煤，亦可用于气化、低温干馏、动力和民用。还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。

地产：大同、左云、霍县、右玉、平鲁、朔县、怀仁、河曲、偏关、原平、宁武、浑源、兴县、娄烦和岚县大量产出，抚顺老虎台、山西平朔产典型气煤。

煤质情况(部分矿区):

老虎台矿区：灰分：5—30%，挥发分38-48%，S：大于1%，发热量33-35MJ/kg

1.9 1/2中粘煤(1／2ZN)

产地：在大同、左云、右玉、怀仁、平鲁、朔县、保德和兴县有零星产出。

1.10 弱粘煤(RN)

产地：大同、左云的低灰、低硫高发热量的弱粘煤是闻名中外的优质动力煤，大同马武等矿山弱粘煤是较好的炼焦配煤。

煤质情况(部分矿区):

大同矿区：挥发分大于40%