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1、发电公司培训教材:燃料的基础知识第一节概述火力发电厂的产品是电能,电能的生产过程是能量的转换过程。电能的生产是从燃料的燃烧开始的,燃料在炉膛中燃烧,其化学能转化为热能,锅炉中的水吸收热能后转变成高温高压蒸汽。这些蒸汽被送入汽轮机后冲动汽轮机转动,将热能转变为机械能,汽轮机转子带动发电机转动而发电,又将机械能转变为电能。由此可见,火力发电厂一般是以燃料为原料,以电能为产品的能源转换工厂。电能的生产过程实际上是电厂通过发电设备将一次能源转化为二次能源的过程。一次能源是指以原有形式存在于自然界中的能源,如煤、石油、天然气、水力、风力、
2、草木燃料、地热、核能、太阳能等；二次能源是指由一次能源直接或间接转换为其他形式的能源,如电能、热能、各种石油制品、煤气、液化气、余热、火药、酒精等。燃料是火力发电厂的粮食,为了保证锅炉连续不断地运行,从而得到连续不断的热能最终转换成电能,就必须不断地供应燃料。燃料的采购、运输、加工、输送及贮存是实现火力发电的前提和保证,也是火电生产最重要、最基本的生产环节之一。为了保证向电厂输送充足的、合格的燃料,作为燃料部门的职工必须了解燃料方面的有关知识,才能为电厂源源不断的供应燃料提供保证。第二节燃料的种类及组成目前,火力发电厂是利用燃料
3、的化学能发电的,所用的燃料总体说来可分为两大类:核燃料和普通燃料,核电站是利用核燃料发电的,其发电原理实际上是利用原子能反应堆产生的热能加热水,生成高压蒸汽,冲动汽轮机,从而带动发电机发电的。而作为火力发电厂最常用的普通燃料一般是指在空气中易于燃烧,并能放出大量热量,且在经济上值得利用其热量的物质。这里需要强调的是:不能把可燃物统称为燃料,如纸张、棉布、粮食及食用油等都是可燃物,但不能把它们当作燃料使用。作为燃料必须具备下列基本条件:1．它们应该是可燃物；2．易于获取；3．容易燃烧,发热量高,且燃烧后所获得的热量在经济上必须合算
4、；4．贮备、运输、处理都比较简便；5．使用过程中没有危险性；6．燃烧产物对大气、水质等环境不会造成严重污染。能满足以上条件的物质才能被称为燃料,才能为电厂所用。一、种类燃料按其常温下的物理形态分为固体燃料、液体燃料和气体燃料；按其来源又可分为天然燃料、人工燃料及副产燃料。现按以上两种分类方法将常用燃料列于表1-1-1中。表1-1-1 燃料的种类燃料类别天然燃料人工燃料副产燃料固体燃料原煤、油页岩、草木燃料木炭、焦炭、煤粉、煤球、煤砖锯末、木屑、甘蔗渣、种子外壳及可燃性固体垃圾等液体燃料石油汽油、煤油、柴油、
5、酒精重油、煤焦油及渣油等气体燃料天然气、石油气等炉煤气、水煤气、精炼煤气、沼气等高炉煤气、焦炉煤气、低温炼焦煤气等目前我国火电厂所用的主要燃料为天然的固体燃料——煤。煤的种类很多,作为动力燃料,火电厂选用煤种时,应以满足物尽其用为原则,即在技术上既能满足锅炉对煤种的要求,在经济上又能发挥最大的效益,具体说来有以下几个方面。1．为了提高燃料使用的经济效益,根据我国现行的能源政策,尽可能不燃用其他工业所需的优质燃料(如炼焦用煤),应尽量设法应用劣质燃料及综合利用后的燃料副产品(如洗煤、煤矸石等),以保证燃料资源得到合理充分的利用。所
6、谓劣质燃料,一般指燃烧比较困难,除了燃烧放热可以利用外,在其他方面没有更大经济价值的燃料。2．动力用煤,通常要求较高的发热量,较低的灰分。对于液态排渣的炉膛,灰熔点越低越好；而对于干式除灰炉膛,灰熔点一般要求大于1250℃。3．煤的含硫量越低越好,煤中的硫不仅腐蚀输煤设备,而且燃烧后生成的SO2与烟气中的水蒸气结合生成硫酸蒸汽，容易造成锅炉低温腐蚀，另外SO2排放到大气中遇雨会形成酸雾,污染大气。图1-1-1动力燃料的分类二、组成1．固体燃料的组成（见图1-1-2）图1-1-2固体燃料的组成燃料中的C、H元素往往结合在一起形成碳
7、氢化合物,燃料正是靠这种碳氢化合物发挥燃烧作用的,而灰分及水分是燃料中的废物2．液体燃料的组成液体燃料的组成（见图1-1-3）图1-1-3液体燃料的组成第三节煤的分类在火力发电厂中，通常所用的燃料一般是天然燃料,煤是天然固体燃料中最常用的燃料。煤是地壳运动的产物,是由植物形成的。远在几亿年前的古生代、中生代和几千万年前的新生代时期,生长在地表的茂密的森林和植物群落由于地壳运动而被深埋在地下，被埋在地下的这些植物在高温、高压及隔绝空气的条件下,经过复杂的生物化学和物理化学作用,历经亿万年的变质转变为煤,这个过程叫做成煤作用。成煤作
8、用分为两个阶段段:第一个阶段是植物在浅海或沼泽湖泊中大量繁殖,经微生物的化学作用,低等植物形成腐泥。高等植物形成泥炭；第二阶段是泥炭和腐泥因地壳运动下沉,长期受高温、高压形成煤,这一阶段叫煤化阶段。煤化程度不断加深,泥炭变成褐煤、烟煤和无烟煤。煤炭是地质时代堆积
