第2章鍋爐燃料及特性

1、 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理第2章 鍋爐燃料及特性 2.1 鍋爐燃料 鍋爐中所用的燃料有三種： 固體燃料主要是煤，其次有油頁巖及生物質(zhì)(秸稈、木材加工邊角余料等)。 液體燃料主要有重油、各種渣油及煉焦油等。 氣體燃料天然氣、煤層氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣及發(fā)生爐煤 氣等。 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.2 煤的化學(xué)組成與分析 2.2.1 煤的元素分析成分 煤的元素分析成分是指煤中碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五種元素的總稱。 1)碳(C) 2)氫(H) 3)氧(O) 4)氮(N) 5)硫(S) 2.2.2 煤的工業(yè)分析 熱能動力工程專業(yè)本科

2、系列教材電站鍋爐原理 2.2.3 煤的成分基準(zhǔn)及換算 (1)收到基 (2)空氣干燥基 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (3)干燥基 (4)干燥無灰基 2.3 煤的發(fā)熱量 燃料發(fā)熱量指的是單位質(zhì)量或體積的燃料完全燃燒時所放出的熱量，單位為kJ/kg(固體或液體燃料)或kJ/Nm3(氣體燃料)。 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.3.1 煤的發(fā)熱量定義 根據(jù)不同的應(yīng)用，煤的發(fā)熱量有以下三種定義： 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 彈筒發(fā)熱量Qb是指在實驗室中用氧彈式量熱計測定的實測值，由于煤中的S、N在氧彈內(nèi)燃燒會生成SO2與NOx，溶于事先置于氧彈內(nèi)的水中而生成硫酸

3、與硝酸，并放出熱量，因而彈筒發(fā)熱量要比在鍋爐實際燃燒中煤釋放出的熱量要高。 高位發(fā)熱量Qgr單位質(zhì)量的煤完全燃燒時放出的全部熱量，包含煙氣中水蒸氣凝結(jié)時放出的熱量。 低位發(fā)熱量Qnet單位質(zhì)量的煤完全燃燒時放出的全部熱量中扣除水蒸氣的汽化潛熱后所得的發(fā)熱量。 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.3.2 發(fā)熱量的測定圖2.1 氧彈式量熱計(a)1氧彈；2Beckman溫度計；3內(nèi)筒；4擋板；5恒溫水夾套；6水夾套溫度計；7電動機(jī)；8攪拌器(b)1厚壁圓筒；2彈蓋；3螺帽；4氧氣進(jìn)氣孔；5排氣孔；6電極；7燃燒皿；8電極；9火焰擋板 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.3.3

4、發(fā)熱量的換算 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.4 煤的灰渣特性 2.4.1 煤灰的熔融特性 1)煤灰的熔融性 (1)灰的制備 (2)灰錐的制做 (3)在弱還原性氣氛中測定 根據(jù)灰熔融性溫度的高低，通常把煤灰分成易熔、中等熔融、難熔和不熔四種，其熔融溫度范圍大致為： 易熔灰ST值在1 160 以下； 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 中等熔融灰ST值在1 1601 350 ； 難熔灰ST值在1 3501 500 ； 不熔灰ST值則高于1 500 。 2)煤灰成分對熔融性的影響 3)灰渣熔融性對鍋爐工作的影響 2.4.2 煤的結(jié)渣與沾污特性 1)煤的結(jié)渣特性 (1)結(jié)渣率 (

5、2)堿酸比B/A 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (3)硅鋁比 (4)煤灰的結(jié)渣特性指數(shù)Rz 2)煤的沾污特性 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.5 煤的分類和燃燒特性 2.5.1 煤的分類 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.5.2 動力配煤 2.5.3 煤的燃燒特性 1)碳?xì)浔菴/H圖2.2 動力配煤的工藝簡圖 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2)燃料比FC/Vdaf 3)反應(yīng)指數(shù)T15 4)煤的燃燒特性曲線 5)煤的著火穩(wěn)定性指數(shù)Rw 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖2.3 某煙煤煤樣燃燒特性曲

6、線 6)煤的燃盡特性指數(shù)RJ 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖2.4 某煙煤煤焦燃盡曲線 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.6 液體燃料 電站鍋爐常用的液體燃料主要是重油、渣油和柴油。 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.6.1 重油 重油的特點是： (1)密度和黏度較大，密度大，脫水較困難；而黏度大則流動性較差，為了保證重油的順利輸送和良好霧化，應(yīng)將重油加熱到較高的溫度。 (2)燃點和閃點較高而不易揮發(fā)。因此，相對輕柴油說，火災(zāi)的危險性較小。 2.6.2 渣油 渣油是石油提煉過程中形成的塔底殘油，是國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)重油規(guī)格以外的重油。 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2.6.3 柴油 柴油主要用于電站鍋爐啟動及低負(fù)荷穩(wěn)燃。從廣義上說，密度較小的燃料油稱為柴油，又稱輕柴油，柴油的特點是： 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (1)黏度小，流動性好。因此，在運(yùn)輸和霧化過程中，一般不需要加熱。當(dāng)采用柴油作為鍋爐燃料時，可用直接點火的方式啟動鍋爐。 (2)含硫量較小，對環(huán)境的污染也小。 (3)柴油相對重油和渣油而言，容易揮發(fā)，火災(zāi)的危險性較大。 2.6.4 電站鍋爐用液體燃料的特性指標(biāo) 1)黏度 2)閃點及燃點 熱能動力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 3)凝固點