鍋爐及鍋爐房設(shè)備

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1、鍋爐及鍋爐房設(shè)備內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講楊二虎燃料分析2、1煤的組成及特性2、2液體燃料的組成及特性2、3氣體燃料的組成及特性第二章燃料分析燃料是指可以燃燒并能放出熱能加以利用的物質(zhì)。鍋爐燃燒所用的燃料有固體燃料（煤、煤矸石等）、液體燃料（輕柴油、重油、渣油等）、氣體燃料（天然氣、混合發(fā)生爐煤氣、水煤氣、液化石油氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣等）。第一節(jié)煤的組成及特性煤是由碳（C）、氫（H）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、灰分（A）和水分（M）組成，但燃料不是這些成分的機(jī)械混合，而是一種極為復(fù)雜的化合物。一、煤的元素分析（一）煤的元素分

2、析成分煤的元素分析成分是用各成分相應(yīng)的質(zhì)量占燃料總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示的。1．碳（C）碳是煤中主要的可燃元素。1kg純碳完全燃燒可放出32866kJ熱量。含碳量愈多的煤，其發(fā)熱量也愈高。純碳的著火溫度較高，煤中的碳含量愈高愈難著火，燃燒過(guò)程也愈緩慢，燃盡時(shí)間也愈長(zhǎng)。2．氫（H）氫是煤中重要可燃元素，其熱值較純碳高得多，是碳的3、8倍。氫的著火溫度較低，所以，煤中氫的含量愈多對(duì)燃燒愈有利。3．硫（S）硫是煤中的有害元素，它雖燃燒，但發(fā)熱量不大，1kg硫完全燃燒放出9050kJ熱量。煤中硫分為可燃硫和不可燃硫?？扇剂虬ㄓ袡C(jī)硫和硫鐵礦硫，

3、但硫的燃燒產(chǎn)物是SO和SO。而硫酸鹽硫?qū)儆诓豢扇紵蔀榛曳值囊徊糠帧?、氧（O）和氮（N）氧和氮是煤中的不可燃元素。由于它們的存在，煤中的可燃碳和可燃?xì)涞暮繙p少，降低了煤的發(fā)熱量。在高溫條件下，氮被氧化生成NOX，隨煙氣排入大氣，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。在各種煤中，氧的含量是1%～2%，氮的含量在0.5%～2.0%之間。5、灰分（A）灰分是煤中固態(tài)不可燃物。是煤中的主要雜質(zhì)。由于灰分的存在，①減少了煤中可燃成分的含量、降低了煤的發(fā)熱量；②灰分增加了煤的開(kāi)采、運(yùn)輸?shù)墓ぷ髁?；③灰分在煤的加工和磨制過(guò)程中，增加了電能的消耗和設(shè)備的磨損；

4、④灰分影響煤的著火、燃燒和燃盡，造成鍋爐受熱面結(jié)渣、積灰、磨損和腐蝕，使傳熱效果下降，降低了鍋爐效率；⑤飛灰隨煙氣排入大氣，污染環(huán)境。煤中灰分的含量與開(kāi)采、運(yùn)輸和儲(chǔ)存有關(guān)。波動(dòng)幅度很大，一般在5%～35%之間，劣質(zhì)煤中灰分高達(dá)75%。6、水分（M）水分是煤中的不可燃成分，它占據(jù)了煤中可燃成分的含量，使煤的發(fā)熱量降低。由于水分的存在：①對(duì)煤的加工和磨制造成困難，而且增加了能量的消耗；②水分對(duì)煤的預(yù)熱干燥階段非常不利，使?fàn)t膛溫度下降，造成著火困難。③水分在高溫下汽化成水蒸氣，成為煙氣的一部分，增加了排煙熱損失。水分在煤中也是以兩種形態(tài)

5、存在：①外水分W：煤在開(kāi)采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和洗選過(guò)程中帶進(jìn)的水分。通過(guò)自然干燥而除去。②內(nèi)水分W：吸附和凝聚在煤塊內(nèi)部毛細(xì)孔中的水分，也稱固有水分。內(nèi)水分不易蒸發(fā)，在105～110℃溫度下可以烘干。為便于燃料的熱工計(jì)算和燃燒機(jī)理分析，對(duì)煤的各組成成分用相應(yīng)的質(zhì)量百分比表示，各成分質(zhì)量百分比的總和為100%。即元素分析C+H+O+N+S+A+W=100%（二）煤的各種“基”的表示方法和基的換算1、煤的各種“基”的表示方法1）接收基（應(yīng)用基）接收基表示實(shí)際應(yīng)用的煤（爐前煤）中各組成成分的質(zhì)量百分比總和。用下角標(biāo)ar表示。其表達(dá)式為Car+

6、Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%注：在進(jìn)行鍋爐熱工計(jì)算以及分析鍋爐運(yùn)行工況時(shí)，以接收基作為原始依據(jù)。2）空氣干燥基空氣干燥基表示不含外水分條件下，煤中各組成成分的質(zhì)量百分比總和，用下角標(biāo)ad表示。其表達(dá)式為：Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%3）干基干基表示不含水分條件下，煤中各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總和。它用下角標(biāo)d表示。其表達(dá)式為Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad+Md=100%4）干燥無(wú)灰基（可燃基）干燥無(wú)灰基表示不含水分和灰分條件下，煤中各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總和。用下角標(biāo)d

7、af表示。其表達(dá)式為：Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf+Adaf+Mdaf=100%2、各種基的表示方法3、四種“基”的換算各種“基”可以相互換算，按下式進(jìn)行B=KA式中A——已知“基”的相應(yīng)成分；B——換算“基”的相應(yīng)成分；K——換算系數(shù)，如表2—1所示。二、煤的工業(yè)分析及燃燒特性煤的工業(yè)分析是測(cè)定煤的水分（M）、灰分（A）、揮發(fā)分（V）、固定碳（Cgd）的含量。煤的工業(yè)分析成分是用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示的。即C+V+M+A=100℅煤的工業(yè)分析的內(nèi)容還包括煤的發(fā)熱量測(cè)定、煤灰熔融性測(cè)定。（一）揮發(fā)分（V）煤在限定條件下隔

8、絕空氣加熱后，所得揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)稱為揮發(fā)分。煤中揮發(fā)分的主要成分是碳?xì)浠衔?、氫氣等。煤的揮發(fā)分與煤的種類、煤的碳化程度關(guān)系密切，煤齡愈久遠(yuǎn)，揮發(fā)分含量愈少，揮發(fā)分逸出的溫度和煤的著火溫度相應(yīng)也愈高，與此相反，煤齡愈短，揮發(fā)分含量愈高，揮發(fā)分逸出溫