第2章燃料(新)

1、1 第二章燃料 2 1.定义 第一节燃料概述 为了取得热量而使之燃烧的工质 德米特里德米特里伊万诺维奇伊万诺维奇门捷列夫门捷列夫 l锅炉设计：炉型、整体结构与布置 l锅炉运行：稳定性、结渣、积灰等 l辅机选型 2.重要性 3 3.分类 第一节燃料概述 天然人工 固体燃料煤、木柴焦炭、木炭 液体燃料原油汽油、煤油 气体燃料天然气高炉煤气 分类1：物态和获得方法 动力燃料 工艺燃料 分类2：用途 4 1.固体燃料 n生物质 n原煤 n页岩 n煤矸石 天 然 第二节锅炉用燃料 n煤粉 n焦炭 n型煤 人 工 垃圾 污泥 人工 ？ 天然 ？ 5 2.液体燃料 u原油天然 第二节锅炉用燃料 u柴油 u重

2、油 人工 水煤浆 液体 ？ 固体 ？ 燃油锅炉 少 燃油锅炉 少 燃油锅炉燃料油 点火 低负荷稳燃 6 3.气体燃料 l天然气 l煤层气 天 然 第二节锅炉用燃料 l高炉煤气 l焦炉煤气 l发生炉煤气 l水煤气 l液化石油气 人 工 燃气锅炉 少 燃料气 生 活 点 火 燃 气 轮 机 窑 炉 还 原 介 质 7 第三节煤的成分 n碳（C）(有机碳游离碳) 随煤种变化(5090%) ，主要发热元素，发热量32.7MJ/kg n氢（H）（有机物） 含量16%，发热量大，发热量120MJ/kg n氧（O）（有机物） 含量随煤种变化大（140%），助燃 n氮（N）（有机物） 含量0.52.5 %，几

3、乎不燃，少量生成NOx，有害 1.煤的元素分析成分（ultimate，技术分析） 不完全燃烧时 9282kJ/kg 固定碳 8 第三节煤的成分 n硫（S）(有机硫硫铁矿硫酸盐) 含量不固定（2%）；有机硫、硫铁矿硫发热量9.0MJ/kg 有害（低温腐蚀）， n灰（A）（金属氧化物、非金属氧化物、盐类） 常量元素（0.5%）：铝、硅、铁、钙 少量元素（0.020.5%）：钾、镁、钠、钛 微量元素（37 22 第四节煤的发热量和灰的熔融性 （2）煤的折算成分（对于S、A、M ） , , 4182 ar ar red ar net S S Q , , 4182 ar ar red ar net A

4、A Q . , 4182 ar ar red ar net M M Q Mar,red8% 2.与煤发热量有关的概念 （1）标准煤发热量为29271kJ/kg（7000kcal/kg） Sar,red0.2% Aar,red4% reduce d 高硫煤 高灰煤 高水煤 1cal=4.1868J 国际蒸汽表卡 1cal=4.184J 热化学卡（与水的比热无关） 1cal=4.1855J 15卡（水14.515.5） 1cal=4.1816J 20卡 第四节煤的发热量和灰的熔融性 实验测定加热观察 （1）测定 3. 灰的熔融性 （2）表示3个特征温度 t1 变形温度（DT） t2 软化温度（ST

5、） t3 熔化温度（FT） 24 第四节煤的发热量和灰的熔融性 t2 软化温度（ST） 大于1350 小于1200 难结渣煤 易结渣煤 223 1630 1625tFe OCaO 223 1567 1026tFe OCaO 氧化气氛 还原气氛 经验公式计算 25 第四节煤的发热量和灰的熔融性 成分 气氛 （3）影响因素 碱金属氧化物、铁氧化物 硅、铝氧化物 硅氧化物/铝氧化物 弱还原气氛（Fe2O3还原FeO） t2（50100 ） （4）对锅炉的影响 受热面结渣 锅炉的经济性、安全性 1550 1420 26 第四节煤的发热量和灰的熔融性 27 第五节煤的分类 1.按原始植物的质料和积聚环境

6、 腐植煤（高等植物遗体在沼泽中形成） 腐泥煤（低等植物遗体在湖泊等形成） 腐植腐泥煤（兼高、低等植物在过度区形成） 2.按技术指标分类 Vdaf干燥无灰基挥发分 G粘结指数（成焦的耐磨性） Y角质层指数（软化点与固化点距离） P透光率（溶于混合酸某波长透光） 28 第五节煤的分类 （2）烟煤 Vdaf1037%，Car4060%，Aar730%， Mar 318% ，Qar,net2000030000kJ/kg 民用、锅炉、气化、炼焦 山西大同、太原古交 （1）无烟煤（白煤） Vdaf 10 %，Car 4095%， Aar 525%， Mar ， Qar,net 2500032500kJ/k

7、g ，着火困难，不结焦 民用、锅炉、合成气、炭素材料 华北、阳泉、潞城、晋城 碳化程度高 29 第五节煤的分类 （3）烟煤（劣质烟煤） Vdaf 2030 %， Mar 和Aar较高， Qar,net1100012500kJ/kg 锅炉 太原西山 （2）烟煤（贫煤） Vdaf 1020%，着火困难，不结焦 锅炉、气化 太原西山 30 第五节煤的分类 （3）褐煤 Vdaf37%，Car4050%，Aar650%， Mar 2050% ，Qar,net1000021000kJ/kg 锅炉 东北、西南，储存困难、长距离运输？ 31 第五节煤的分类 （4）泥煤 Vdaf70%， Car ，Oar30%

8、，Aar3050%， Mar 4050% ，Qar,net800010000kJ/kg 锅炉 西南 江浙 32 第五节煤的分类 （6）煤矸石 Aar， Qar,net 40008000kJ/kg 锅炉劣质燃料 选煤厂 Vdaf7080%，Aar70%，Qar,net 600011000kJ/kg 锅炉劣质燃料 东北、广东 （5）油页岩 33 第五节煤的分类 3.电站锅炉用煤分类 收到基低位发热量 收到基水分 干燥基灰分 干燥基硫分 DT ST FT 五大类和十小类参考指标 34 第五节煤的分类 3.电站锅炉用煤分类 大类别小类别 分 类 指 标 挥发份Vdaf ( (%) ) 灰分 ( (%) ) 水分 ( (%) ) 硫分 ( (%) ) 发热量Qar,net ( (MJ/kg) ) ST ( (0C) ) 无烟煤超低挥发分煤6.51021.0 贫煤低挥发分煤102018.5 烟煤 中挥发分煤202716.5 高挥发分煤273715.5 褐煤超高挥发分煤3711.5 35 第五节煤的分类 大类别大类别小类别小类别 分分 类类 指指 标标 挥发份挥发份Vdaf ( (%) ) 灰分灰分 ( (%) ) 水分水分 ( (%) ) 硫分硫分 (