鍋爐設(shè)備第四講煤粉燃燒及燃燒器

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1、鍋爐設(shè)備第四講煤粉燃燒及燃燒設(shè)備第一部分燃料一、煤的成分及分析基準(zhǔn)一般通過元素分析和工業(yè)分析來確定煤中各組成成分的含量。（一）煤的元素分析成分（1）碳（C）碳是煤中含量最多的可燃元素，也是煤的基本成分，其含量約為45％～85％。1kg碳完全燃燒約可放出32866kJ的熱量。含碳量越高的煤，著火和燃燒就越困難。（2）氫（H）氫是煤中單位質(zhì)量發(fā)熱量最高的可燃元素。氫在煤中的含量較少，約為3％～6％，地質(zhì)年齡越長的煤，其含量越少。1kg氫完全燃燒時可放出120×103kJ的熱量，比碳的發(fā)熱量高3～5倍。氫的含量越高，煤就越容易著火

2、和燃燒。（一）煤的元素分析成分（3）硫（S）硫的含量一般不超過2％，個別煤種含量高達3％～10％。1kg硫完全燃燒時可放出約9040kJ的熱量。硫是煤中有害的可燃元素。（4）氧（O）和氮（N）（5）水分（M）各煤種的水分含量差別很大，少的僅2％左右，多的可達50％～60％。水分的含量一般隨煤的地質(zhì)年代的延長而減小，同時也受開采方法、運輸和儲存條件的影響。（6）灰分（A）灰分是煤燃燒后剩余的不可燃礦物雜質(zhì)，它與燃燒前煤中的礦物質(zhì)在成分和數(shù)量上有較大區(qū)別?；曳值暮吭诟髅悍N中的變化很大，少的只有4％～5％，多的高達60％～70％

3、。從燃燒的穩(wěn)定性和運行的安全性考慮，燃煤的灰分不宜超過40％。（二）煤的工業(yè)分析(通過干燥、加熱、燃燒）（1）水分（M）全水分測定方法是：將煤樣置于105～110℃（褐煤相應(yīng)的溫度約為145℃）的烘箱內(nèi)約2h，使之干燥到恒重，其所失去的質(zhì)量占原煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為該煤的水分值。（2）揮發(fā)分（V）將失去水分的煤樣放火帶蓋的坩堝中。置于900℃高溫電爐內(nèi)隔絕空氣加熱約7min后，試樣所失去的質(zhì)量占原煤試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)即為原煤的揮發(fā)分值。煤中揮發(fā)分含量越高，煤越容易著火，越容易燃盡。（二）煤的工業(yè)分析（3）固定碳（FC）和灰分（A）

4、原煤試樣除掉水分，析出揮發(fā)分后，剩余部分就是焦炭，焦炭由固定碳和灰分組成。測定方法是：將焦炭放入箱形電爐內(nèi)；在815±10℃的溫度下灼燒2h，固定碳基本燒盡，取出冷卻至室溫，這時焦炭所失去的質(zhì)量就是固定碳的質(zhì)量，剩余部分則是灰分的質(zhì)量。而這兩個質(zhì)量各占原煤試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，就分別是煤樣的固定碳和灰分的含量。3．煤的成分分析基準(zhǔn)煤中的成分是以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的。由于煤中的水分和灰分含量常隨開采、運輸、儲存等因素的變化而變化，即使同一種煤，由于水分和灰分的變化，其他成分的含量也就隨之變化，因此在給出煤中的成分含量時，應(yīng)注明其分析基

5、準(zhǔn)才有實際意義。常用的分析基準(zhǔn)有收到基、空氣干燥基、干燥基和干燥無灰基四種，相應(yīng)的表示方法是在各成分符號右下角加角標(biāo)ar、ad、d、daf。3．煤的成分分析基準(zhǔn)二、煤的主要特性1．煤的發(fā)熱量發(fā)熱量是煤的重要特性之一，單位質(zhì)量的煤完全燃燒時所放出的熱量，稱為煤的發(fā)熱量，包括高位和低位發(fā)熱量；用Q表示，以kJ/kg為單位。Qar,net標(biāo)準(zhǔn)煤：Qar,net=29270KJ／kg的煤稱標(biāo)準(zhǔn)煤。2．灰的熔融性用灰的變形溫度DT、軟化溫度ST和液化溫度FT來表示。二、煤的主要特性變形溫度DT—灰錐頂端變圓或開始彎曲時的溫度，℃；軟化

6、溫度ST—灰錐彎曲并觸及托板或整個灰錐變成半球形時的溫度，℃；液化溫度FT—灰錐完全溶化成液態(tài)并能在托板上流動時的溫度，℃。為防止?fàn)t膛出口附近的受熱面上結(jié)渣，應(yīng)使?fàn)t膛出口煙氣溫度比灰的軟化溫度ST低50～100℃。三、動力煤的分類（用Vdaf作為分類依據(jù)）1．無煙煤無煙煤Vdaf≤10％。表面有明顯的光澤，機械強度高，密度較大，不易碾磨。無煙煤埋藏年代長，碳化程度最深，其含碳量最高（一般C＞50％，最高可達95％）。由于揮發(fā)分含量少，且揮發(fā)分析出溫度較高，故不易著火，也不易燃盡，但其發(fā)熱量高，且燃燒時焦炭無黏結(jié)性，儲存過程中

7、不易風(fēng)化。三、動力煤的分類2．貧煤貧煤10％＜Vdaf≤20％碳化程度較無煙煤低，含碳量高，揮發(fā)分較低，故一般不易點燃，但其發(fā)熱量不低(＞18.5×103kJ／kg)，且燃燒時火焰較短，不易結(jié)焦。對Vdaf低的貧煤，在燃燒性能方面與無煙煤相近。3．煙煤Vdaf=20％～40％。煙煤外表呈灰黑色，有光澤，質(zhì)地松軟，一般碳的含量Car=40％～70％?；曳趾緼ar=7％～30％，水分含量Mar=3％～18％。由于煙煤的揮發(fā)分含量較高，著火及燃燒都比較容易，火焰也長，且發(fā)熱量較高。但燃燒時大多數(shù)煙煤有弱焦結(jié)性。三、動力煤的分類4

8、．褐煤褐煤Vdaf＞40％(最高可達60％）外表多呈褐色或黑褐色，質(zhì)軟易碎。褐煤碳化程度很淺，含碳量Mar40％～50％，水分含量Mar＝20％～40％，灰分含量Aar＝6％～40％，水分、灰分含量較高，因而發(fā)熱量較低。由于揮發(fā)分含量高，且析出溫度較低，故著火和燃燒都比較容易，也很容易風(fēng)化