燃料的成分和主要特性、煤分气流的着火和燃烧、锅炉的燃烧设备.doc

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1、图3-5煤的挥发分与熄火温度的关系曲线曲线l一试验煤的灰分Aar=5％;曲线2一日验煤的灰分Aar=20％由图3—4可知，挥发分越低的煤，其反应指数越大，越难着火、燃烧。这完全符合挥发分对着火、燃烧影响的规律。但对于各种煤而言，例如在烟煤范畴内和无烟煤范畴内比较，挥发分含量的影响又不尽相同，而反应指数对煤的燃烧特性的判断，较之用挥发分来判断更为细致、准确。图3-6某种煤的燃烧分布曲线(晋缄申匠集煤)(2)熄火温度。所谓熄火温度，就是先把煤样加热到着火，然后停止加热，测定熄火时的温度，即为熄火温度。如果把挥发分与熄火温度联系起来，则可判断出不同

2、煤种着火后燃烧的稳定性，这也是煤的燃烧性能的一种指标。因为煤的挥发分越多，挥发分越易着火，挥发分着火燃烧后所释放出来的热量越多，燃烧则越稳定。由此分析可知，挥发分越多的煤，其熄火温度必然比挥发分少的低些，即越不易熄火。图3—5所示的实验曲线也充分说明了这种关系。(3)煤的燃烧特性试验。为了了解各种成分煤种的燃烧特性，我国有关单位常将煤样分别作出其燃烧分布曲线、热解及燃尽率试验。1)煤的燃烧分布曲线。取试验煤种的可燃质10mg，在TGS—2型热重分析测定仪上测得煤样的燃烧分布曲线(如图3—6所示)。试验时的条件为：吹扫气(N，)的流量为186m

3、l／min，反应气(O)的流量为52ml／min，加热速度为40℃／min，煤样细度小于200目。图3—6中上部曲线为试样的重度变化曲线，下部曲线为上部曲线的微分，即所谓燃烧分布曲线，中间曲线是温度变化曲线。在燃烧分布曲线中，第1小峰(图上未标明的左边小峰)为水分析出峰，图上标有①的为燃料的易燃峰(包括挥发分和易燃焦炭部分)，标有②的为燃料的难燃峰(焦炭中的难燃部分)。易燃峰陡峭上升顶点为着火温度，难燃峰的终点为燃尽温度，各峰下面积代表燃尽的煤量。从燃烧分布曲线试验中可以得出煤样的燃烧特性值，包括煤样的着火温度t(℃)，各峰的最大燃烧速度wa

4、、max、wb、max，各峰的最大燃烧速度时相对应的温度Ta、max、Tb、max(℃)，燃尽时温度T(℃)、各燃烧峰下燃掉的煤量Ga、Gb(mg)，燃烧掉煤量Ga、Gb时相对应的温度区域ta、tb(℃)。虽然由燃烧分布曲线难以看出试验煤种的着火、燃烧的难易程度，但可以通过与已掌握了的煤种进行比较来推算试验煤种的着火燃烧性能，对试验煤种的水分蒸发、挥发分析出、煤粉着火温度和燃尽所需时间有比较清晰的概念。2)煤焦的燃尽率试验。用煤样采用工业分析方法和温度在700℃以前反应气为N2外，其他试验条件与燃烧分布曲线试验相同，待到700℃时保持恒温，且

5、将反应气切换为O2，使煤焦燃尽而获得的。煤焦燃尽率曲线如图3—7所示。从试验可以得出煤样的燃尽时间。3)热解试验。煤样的热解试验条件，除反应气由O2改成N2外，其他条件与燃烧分布曲线试验时相同。根据试验结果可得出如图3—8所示的曲线，得出挥发分初析温度。从图卜曲线可以看出，试验煤的挥发分随温度升高而缓慢地析出，尤挥发分集中析出区，而是伴随着整个升温过程而不断释放出来，直至温度升高至800℃以上，还未全部释放完毕。图3-9着火温度与可燃基挥发分的关系从上述煤样的燃烧分布曲线、热解曲线和煤焦的燃尽曲线，可以综合评价煤样的着火、燃烧性能。煤的着火性

6、能主要指标是着火温度。但煤的着火温度并不是一个物理常数，只是在一定条件下得到的相应特性值。因为在燃烧过程中，煤的着火温度决定于燃烧过程中的热力条件，即取决于发热(加热)条件和散热条件。在相同的测试条件下，不同燃料的着火温度是不同的。就煤而言，反应能力越强(即挥发分高、焦炭活化能小)的煤，着火温度越低，就越容易着火；而挥发分低的无烟煤，着火温度就较高。在上述的测试条件下，煤的着火温度与干燥无灰基挥发分含量的关系如图3—9所示，根据煤的着火温度可将煤分成表3—3所列的几个等级。表3—3煤的着火性能等级着火温度(℃)>450350～450280～3

7、50240～280<240等级极难难中等易极易根据试验煤的燃烧分布曲线及数据，可得知煤样的着火温度，就可得知该煤的着火性能等级，并看易燃峰和难燃峰区域的温度，越偏向低温区，则表示该煤越易燃烧。结合煤的热解曲线和燃尽率曲线分析，可知煤的挥发分初析温度的高低，而且可看出煤样有没有挥发分集中释放区域，从而可以确定煤样是否难燃，同时可以知道燃尽所需时间，这样，对煤样的着火、燃烧性能就比较清楚了。3．煤的结渣性能指标过去常用灰的熔融特性，即灰熔点来表示煤的结渣性能。有资料说明，当煤灰的DT<1204℃时为结渣煤；而当DT>1371℃时属不结渣煤。更多资

8、料用灰的软化温度ST表示结渣性能，当ST>1350℃时，结渣的可能性很小；而当ST<1350℃时就有可能结渣。美国资料也介绍，当灰粒到达炉壁壁面时，若灰粒温度低于变