火力发电厂的生产过程

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1、火力发电厂的生产过程一．燃料1.燃料的种类燃料是指在燃烧过程中能够发出热量并能以各种方式加以利用的可燃物质。燃料按其获得的途径分类，可分为天然燃料和人造燃料；其物态又可分为固体、液体和气体三类。燃料的物态天然燃料人造燃料固体燃料泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、油页岩、石煤、煤矸石、木材木炭、焦炭、粉煤、型煤、石油焦、洗煤厂煤泥、炭沥青、可燃固体废弃物液体燃料石油汽油、煤油、柴油、重油、煤焦油、酒精气体燃料天然气、石油伴气、矿井气高炉煤气、发生炉煤气、炼焦炉煤气、石油裂化气、地下气化煤气、沼气天然燃料多指由远古植物遗体在地下温度、压力较高的环

2、境中，经过长期的堆积、埋藏，受到地质变化作用（包括物理、化学、生物等作用），逐渐分解而最后形成的矿物燃料（又称化石燃料），如煤、石油、天然气等。天然物料的组成主要是有机化合物以及部分无机化合物、水分和灰分。人造燃料主要是指对天然燃料进行加工处理后得到的各种产品。从能源利用的角度来讲，可以通过燃烧来获得热能利用的各种可燃固体废弃物也可归入人造燃料之列。通常的可燃固体废弃物也包括城市生活垃圾、农业废物、洗煤泥、污泥、废轮胎以及各种有害固体废物（如含放射性的固体废物）等。由于流化床燃烧对燃料的适应性极好，可以说几乎所有的天然固体燃料或人造固

3、体燃料都可以作为循环流化床锅炉的燃料。在循环流化床锅炉的发展过程中，除极少量的循环流化床废物焚烧炉外，循环流化床锅炉的燃料曾一度主要是劣质煤或高硫煤。目前，由于循环流化床锅炉大量用于电站发电，主要燃料已不再局限于劣质煤或高硫煤。二、煤的成分和性质天然固体燃料主要是煤。根据碳化程度，煤可分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤等四大类。随着碳化程度由浅到深，煤中的水分和挥发分不断减少，碳的含量不断增多。1.煤的元素组成煤是由多种有机物质和无机物质混合组成的固体碳氢燃料。煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、四种元素构成，还有一些

4、元素组成煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷（P）以及锗（Ge）、镓（Ga）、铍（Be）等含量甚微的稀有金属元素等。碳是煤中有机质的主导成分，也是最主要的可燃物质。一般说来，煤中碳的含量越多，煤的发热量越高。碳完全燃烧时生成二氧化碳（CO2），每千克碳可放出32866KJ热量；碳在在不完全燃烧时生成一氧化碳（CO），此时每千克碳放出的热量为9270KJ。由于碳的着火与燃烧都比较困难，含碳量高的无烟煤属于难燃煤种，但发热量高。氢也是煤中重要的可燃物质。煤中的氢，一部分与氧化合成结晶水，称为化合氢；另一部分则与其他元素化合构成有机物，成为自

5、由氢。每千克氢完全燃烧时放出的热量高达120370KJ，是碳放热量的3倍多。煤中的氢含量随碳化程度的加深而减少。因此，无烟煤的发热量往往还不如某些优质的烟煤。氧是煤中不可燃的元素，通常与煤中的氢和碳组成化合物（例如H2O、CO2）。与氢含量一样，煤中的氧含量一般也随碳化程度的加深而减少。煤中的氮主要来自成煤植物，含量较少。在煤燃烧时常成份游离状态逸出，不产生热量。氮在高温下与氧形成氮的氧化物（NO、NO2、以及N2O），会污染大气，为有害物质。下表列出不同煤中中的碳、氢、氧、氮的干燥无灰基（dryandashfree）含量（干燥无灰基

6、含量用下标“daf”表示）。不同煤种中碳、氢、氧、氮的含量%元素煤种碳（Cdaf）氢（Hdaf）氧（Odaf）氮（Ndaf）褐煤60-706-530-103-1烟煤75-905-410-23-1无烟煤90-98<423-1硫在煤中的含量一般为0.5%-3%，少数煤种含硫量可高达5%-10%。一般含硫量3%以上的煤称为高硫煤。煤中的硫除元素硫外，主要是有机硫和无机硫两大部分。前者是指硫与C、H、O结合生成的复杂有机化合物；后者主要是黄铁矿硫（FeS2）和硫酸盐硫（CaSO4等）。有机硫和黄铁矿硫及元素硫能参与燃烧，称为可燃硫；硫酸盐硫一

7、般不能燃烧，在燃烧过程中转入到灰渣中，成为灰的一部分。可燃硫燃烧反应的放热量很低，仅为9100KJ/kg。硫是煤中的有害元素。可燃硫燃烧后在烟气中形成SO2和少量的SO3,SO2和SO3如与烟气中水分结合，将形成亚硫酸（H2SO3）和硫酸（H2SO4），腐蚀锅炉的低温受热面（如空气预热器）金属；SO2和SO3排放到大气环境造成污染，严重的会导致“酸雨”问题。磷在煤中的含量一般不超过1%。由于炼焦用煤中的磷可全部转入焦炭中，炼铁时焦炭中的磷又转入生铁中，这不仅增加熔剂和焦炭的消耗量，降低高炉生产率，还会使生铁变脆，严重影响生铁的质量。从

8、炼铁的角度来说，和硫一样，磷也是煤中的有害元素。1.常用的煤质指标水分（M）。水分是煤中的不可燃成分，其来源有三种，即外部水分、每部水分和化合水分。其中，化合水分又称做结晶水分，是煤中一部分氢、氧化合生成并与煤中化合物结