化學(xué)監(jiān)督12電力燃煤監(jiān)督課件

第一節(jié)電力用煤特性與電力生產(chǎn)的關(guān)系火電廠生產(chǎn)的電能直接來源于動力燃料燃燒時所釋放出的熱能。燃料費用約占火電廠生產(chǎn)成本的70%，所以燃料在火電廠中占有特殊重要的地位。為了保證鍋爐的安全經(jīng)濟運行，不僅需要足夠數(shù)量而且需要一定質(zhì)量的動力燃料。燃料的各種特性對電廠鍋爐運行有著各自不同的影響，但某些特性指標(biāo)之間又存在著密切的內(nèi)在聯(lián)系，故它們對電廠生產(chǎn)的綜合影響是相當(dāng)復(fù)雜的。對電力用煤來說，與鍋爐設(shè)計和運行關(guān)系較為密切的特性指標(biāo)是：水分、灰分與發(fā)熱量、揮發(fā)分與著火性、含硫量、可磨性、灰熔融性及灰成分等。第一節(jié)電力用煤特性與電力生產(chǎn)的關(guān)系火電廠生產(chǎn)的電能直接來源1一、電力用煤工業(yè)分析與電力生產(chǎn)的關(guān)系1．水分煤中水分可分外在及內(nèi)在水分兩部分。煤中全水分是確定煤質(zhì)和評定價格的依據(jù)之一。煤中全水分含量是計算干煤量及低位發(fā)熱量的重要參數(shù)。在燃燒過程中，水分蒸發(fā)汽化，則要消耗熱能，水分越大，低位發(fā)熱量越低，這就降低了爐內(nèi)的溫度水平，導(dǎo)致機械和化學(xué)不完全燃燒損失的增加而降低鍋爐效率。煤中水分含量越大，煙氣體積增加，自然由煙氣帶走的熱量也就增加，排煙熱損失及排風(fēng)機電能消耗加大。火焰中含有水蒸汽對煤粉的懸浮燃燒是一種有效的催化劑，它可加速煤焦的氣化和燃盡。一、電力用煤工業(yè)分析與電力生產(chǎn)的關(guān)系22．灰分與發(fā)熱量煤中灰分含量與發(fā)熱量的高低，是衡量煤質(zhì)的兩項最重要指標(biāo)。我國規(guī)定以發(fā)熱量作為評定煤價的主要依據(jù)。煤的灰分含量越高，其可燃成分相對減少，發(fā)熱量降低，燃燒溫度下降，燃燒的穩(wěn)定性也就越差，不利于煤粉的著火與燃盡，并會導(dǎo)致機械不完全燃燒及排煙熱損失的增加而使鍋爐效率下降?；曳趾扛?，煙氣流速大,會加劇鍋爐受熱面的磨損；煙氣流速小則又易使灰粒沉積于受熱面而影響傳熱，致使煙溫升高，鍋爐效率降低?；曳趾扛?，對除塵設(shè)備及煙囪高度的要求也高，故基建投資大，運行費用也相應(yīng)增高。燃煤灰分含量增大，發(fā)熱量降低，通常會使鍋爐效率下降；當(dāng)灰分含量增高或發(fā)熱量低至一定程度時，就難以維持正常運行。發(fā)電廠對燃煤灰分含量或發(fā)熱量無論在經(jīng)濟上、還是技術(shù)上都有一個最低限度問題。2．灰分與發(fā)熱量33．揮發(fā)分與著火性煤的揮發(fā)分影響煤的分類、煤粉的儲存與著火燃燒等；鍋爐運行人員根據(jù)提供煤的揮發(fā)分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)，及時進行相應(yīng)的調(diào)整，是保證鍋爐穩(wěn)定燃燒的必要條件。煤的著火性能隨揮發(fā)分含量的增大而增強。高揮發(fā)分的煙煤及褐煤最易著火燃燒。燃用揮發(fā)分很低的煤種，容易造成燃燒不良甚至發(fā)生鍋爐滅火。高揮發(fā)分低著火點的燃煤，可能在制粉系統(tǒng)中發(fā)生自燃，導(dǎo)致制粉系統(tǒng)的破壞并使火焰外噴；在敞開的空間，煤粉與空氣混合物引起的塵粉爆炸也常常使人員和設(shè)備受到傷害。燃用高揮發(fā)分、低著火點煤種的發(fā)電廠，需要采取切實的防范措施預(yù)防煤粉的自燃與爆炸以確保安全運行。3．揮發(fā)分與著火性44．可磨性可磨性用以表征煤磨制成粉的難易程度。在制粉系統(tǒng)設(shè)計時，可磨性指數(shù)是預(yù)測磨煤機出力，選擇磨煤機類型的主要指標(biāo)。當(dāng)煤中含有較多的硬質(zhì)礦物顆粒時，將引起磨煤機碾磨件的快速磨損，從而使磨煤機的出力下降和煤粉變粗。煤的磨損性大小的判別：一種是根據(jù)煤中礦物質(zhì)的組成判斷；另一種是利用專門的儀器測定磨損指數(shù)。哈氏可磨性每相差10個指數(shù)，磨煤機出力大約相差25%。這樣就可根據(jù)哈氏可磨性指數(shù)值來估算燃用不同煤種時的磨煤機出力情況。4．可磨性55．灰熔融性鍋爐結(jié)渣，使受熱面吸熱減少，煙溫升高，從而降低了鍋爐出力及其經(jīng)濟性，結(jié)渣嚴(yán)重時，甚至被迫停爐；而對液態(tài)排渣鍋爐來說，其運行在更大程度上受煤灰熔融性及灰渣流動特性的影響，通常采用煤灰的軟化溫度值作為大體判斷爐膛結(jié)渣的特性指標(biāo)。根據(jù)鍋爐的特點，在設(shè)計及運行中，必須對煤灰熔融性提出相應(yīng)的要求。在考察煤灰熔融性時，還應(yīng)注意氣氛條件對其測定結(jié)果的影響。煤灰熔融性在弱還原性氣氛下其值最低；而在強還原性或氧化性氣氛下其值較高。5．灰熔融性66．灰成分煤灰主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、TiO2、P2O5、Mn3O4、V2O5等組成。在煤灰成分中，F(xiàn)e2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O屬于堿性組分；而SiO2、Al2O3、TiO2屬于酸性組分，利用兩組分的比值可以推算出特征灰渣粘度所對應(yīng)的溫度，計算結(jié)渣指數(shù)和積灰指數(shù)，這對電廠運行具有較大參考價值。提供可靠的灰成分?jǐn)?shù)據(jù)，還有助于判斷和防止灰渣對鍋爐設(shè)備的侵蝕作用；預(yù)測沖灰管道結(jié)垢的可能性與程度；根據(jù)煤灰中各成分相對含量的高低，確定其綜合利用的可能途徑等。6．灰成分7二、電力用煤元素分析與電力生產(chǎn)的關(guān)系1．碳和氫：煤中有機質(zhì)的各種組成元素中，以碳、氫、氧三種元素為主，氮和硫較少。煤炭燃燒時產(chǎn)生的熱量主要來源于碳、氫與氧發(fā)生的劇烈氧化反應(yīng)釋放出的熱量。根據(jù)煤的元素組成及燃燒反應(yīng)式，可以計算理論氧氣量、理論空氣量和理論煙氣量，從而推斷實際空氣量和耗氧量。鍋爐燃燒中的熱平衡計算、物料平衡計算等也都需要煤的元素分析數(shù)據(jù)。二、電力用煤元素分析與電力生產(chǎn)的關(guān)系82.硫和氮煤中含硫量的高低也是評價煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一。煤中的硫燃燒生成SO2和SO3

。SO3會與煙氣中的水蒸氣形成硫酸蒸汽，在低溫受熱面上結(jié)露而腐蝕受熱面。影響低溫預(yù)熱器的壽命和鍋爐的安全經(jīng)濟運行。煤中含硫量增高，促使煤灰熔融溫度的降低，引起或加劇鍋爐結(jié)渣情況的發(fā)生；導(dǎo)致煤粉倉內(nèi)溫度升高自燃。煤中硫的燃燒產(chǎn)物SO2是造成大氣污染的主要污染物，對人類健康、動物、植被都有損害。燃用高硫煤電廠的脫硫一項重要的工作。氮在燃燒時生成氮氧化物，它也是污染環(huán)境的有害氣體。燃用含氮量高的煤時也需要采用脫氮裝置。2.硫和氮9第二節(jié)電廠燃煤化學(xué)監(jiān)督一、概述第二節(jié)電廠燃煤化學(xué)監(jiān)督一、概述10二、燃煤質(zhì)量監(jiān)督工作的范圍及要求燃煤質(zhì)量監(jiān)督工作是火電廠燃煤科學(xué)管理的基礎(chǔ)工作，也是確保鍋爐安全經(jīng)濟運行必不可少的作業(yè)之一。燃煤質(zhì)量監(jiān)督是指火電廠燃煤運到廠后，入爐前和制粉等過程中通過采樣、制樣和化驗（簡稱采、制、化）對煤質(zhì)進行監(jiān)督和控制，為能避免掩蓋鍋爐機組中設(shè)備運行的缺陷和能真正反映鍋爐機組運行中的各種考核經(jīng)濟指標(biāo)提供真實可靠的依據(jù)。燃煤監(jiān)督包括入廠煤監(jiān)督、入爐煤監(jiān)督和儲煤監(jiān)督，此外，還有制粉系統(tǒng)煤粉檢測等。

二、燃煤質(zhì)量監(jiān)督工作的范圍及要求11電力燃煤質(zhì)量監(jiān)督的要求燃煤運煤方式采樣方法化驗項目用途入廠煤火車汽車船舶GB475Mt、Aad、Vad、St,ad、Qnet,adMad監(jiān)督入廠煤質(zhì)量，商務(wù)計價入爐煤帶式輸送機DL/T567.2—1995Mt、Aad、Vad、St,ad、Qnet,adMad指導(dǎo)鍋爐運行，計算煤耗入爐煤粉熱風(fēng)DL/T567.2—1995Mt、Mm(煤粉水分)、AadR90R200監(jiān)控煤粉細度貯煤場煤參照GB475Qnet,adD1(堆密度)盤點存煤量，核算發(fā)電成本電力燃煤質(zhì)量監(jiān)督的要求燃煤運煤方式采樣方法化驗項目用12第三節(jié)、電力燃煤采樣與制備正確采制樣，是動力燃料質(zhì)量鑒定中的一個重要環(huán)節(jié)，也是獲得可靠分析結(jié)果的必要前提。由于煤的化學(xué)組成及粒度都很不均勻，同時動力鍋爐燃煤量很大，所以要從大量的燃煤中采集少量樣品，最終縮制成100克左右的分析試樣，并能代表這批煤的質(zhì)量與特性，就必須遵循一定的原則和采用科學(xué)的方法。第三節(jié)、電力燃煤采樣與制備正確采制樣，是動力燃料質(zhì)量鑒定中的13一、采樣的基本原理與若干原則規(guī)定1.正確采樣的重要性采煤樣是制樣和分析基礎(chǔ)。采樣的目的是為了采取到有代表性的燃料樣品進行分析，了解其特性，從而為鍋爐安全經(jīng)濟運行提供依據(jù)。煤樣分析結(jié)果的可靠性在很大程度上取決于煤樣的代表性，掌握采樣基本原理、采制樣方法與技術(shù)非常重要。2.采樣的基本原理所謂采煤樣，就是在一批煤的不同部位采集若干份一定量的樣品，它能代表這一批煤的平均質(zhì)量與特性。這樣，其分析結(jié)果實質(zhì)上是各個子樣質(zhì)量的平均值。一、采樣的基本原理與若干原則規(guī)定14在采樣中，子樣數(shù)與每個子樣的最小重量既取決于煤樣的不均勻度；同時也影響著采樣的準(zhǔn)確度。采樣的準(zhǔn)確度與煤的不均勻度有關(guān)。我國采樣的準(zhǔn)確度規(guī)定為±2%較為合格。采樣準(zhǔn)確度要求過高，要求子樣數(shù)目增加，增大樣品量。燃煤采樣的準(zhǔn)確度煤種原煤洗中煤Ag≤20%Ag>20%準(zhǔn)確度按±0.1Ag計算，但不得小于±0.1±0.2%±1.5%在采樣中，子樣數(shù)與每個子樣的最小重量既取決于煤樣的不均勻度；153.采樣的若干原則規(guī)定按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以1000噸煤作為一個采樣化驗單位。所采煤樣的重量由所采集的子樣數(shù)及每個子樣的重量決定。所采子樣數(shù)取決于煤的灰分含量的高低；而每個子樣的重量則決定于煤的粒度大小。煤的灰分越高，粒度越大，則表明煤的不均勻度越大。因而，要獲得具有良好代表性的煤樣，采集的子樣數(shù)要多，而且每個子樣的重量要大，故樣品的總重量也大。由灰分含