锅炉原理-第2章燃料及燃料燃烧计算ppt课件.ppt

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1、第二章燃料及燃料燃烧计算我国的燃料政策：电站锅炉以燃煤为主，并且尽量燃用劣质煤。2021/9/9一、煤的成分煤的组成成分(元素分析成分)：碳（Carbon）氢（Hydrogen）氧（Oxygen）氮（Nitrogen）硫（Sulphur,orSulfur）灰分（Ash）水分（Moisture）分析标准：GB/T476-2001煤的元素分析方法元素分析成分测量麻烦，用于锅炉设计计算第一节锅炉燃料的成分和主要特性2021/9/9碳是燃料中的主要可燃元素，一般占燃料成分的20%~70%。1kg纯碳完全燃烧生成CO2，放热32866kJ，1kg

2、纯碳不完全燃烧时生成CO，仅放热9270kJ。煤中氢的含量为2%~6%，氢的发热量很高，1kg氢的低位发热量为120370kJ。氧和氮是不可燃成分。氮在高温下形成氮氧化物（NOx），造成大气污染。煤中硫含量一般在1%~5%。1kg硫燃烧后生成9050kJ热量。硫燃烧生成SO2对人体有害，大气中SO2会氧化成SO3并最终形成酸雨，酸雨对工业、农业都有十分不利的影响。硫含量增多，会造成锅炉高、低温受热面烟气侧的腐蚀和堵灰。灰分不仅降低发热量，影响着火及燃烧的稳定性，而且容易形成结渣、沾污、磨损、堵灰，影响锅炉运行的经济性和安全性。水分增加，

3、影响燃料的着火和燃烧速度，增大烟气量，增加排烟热损失，加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰。水分增加也会增加煤粉制备的难度。2021/9/9工业分析proximateanalysis工业分析成分:水分（Moisture）挥发分（Volatile）固定碳（FixedCarbon）灰分（Ash）分析标准：GB/T212-2008煤的工业分析方法工业分析简单易测，用于实际锅炉运行2021/9/9煤的工业分析成分对锅炉工作的影响挥发分挥发分的成分：各种碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢等可燃气体。含量：挥发分实际上是煤中有机物分解而析出的气体产物。挥发分的

4、含量与碳化程度（地质年代）有关，碳化程度很深（地质年代长）的无烟煤，挥发分只有2%~10%，挥发分析出的温度也高。而碳化程度很低（地质年代较短）的褐煤，挥发分可达37%~60%，挥发分析出的温度较低（小于200℃）。热值：17000~71000kJ/kg之间。地质年代越久含氧越少，挥发分发热量越高，如：无烟煤的挥发分发热量高，而褐煤的挥发分发热量低。对锅炉的影响：挥发分是煤中最有利的可燃成分，对锅炉的工作有很大影响。挥发分着火温度较低，煤颗粒在挥发分析出后成为疏松多孔的焦炭球，易于燃烬，燃烧损失较少。反之，挥发分较少的煤着火困难，也不容

5、易燃烧完全。故挥发分含量成为煤分类的重要指标。2021/9/9水分的影响低位发热量降低：有效热量减少，着火热增大理论燃烧温度、炉内温度下降：机械、化学未完全燃烧热损失增加烟气量增加：排烟热损失，引风机电耗过热汽温升高：水分增加1％→汽温升高约1.5℃烟气露点升高：低温受热面积灰、腐蚀输煤系统：堵煤制粉系统：热空气量增加（进一步增加着火热）或热风温度升高2021/9/9灰分的影响发热量下降：有效热量减少，着火热增大；理论燃烧温度、炉内温度下降：燃烧速度降低，燃烧稳定性变差，q4增加；产生灰壳：q4增加；排渣物理显热增加；排烟温度升高、q2

6、增加；过热蒸汽温度升高：灰分增加10%→汽温升高5℃；造成炉内结渣、高温腐蚀；磨损、积灰；制粉系统能耗增加；造成环境污染；2021/9/9二、煤的成分分析基准收到基：以收到状态的煤为基准，包括全部水分和灰分在内的燃煤成分总量，用下标“ar”(asreceived)来表示。（原应用基，如Cy）Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%C+H+O+N+S+A+M=100%2021/9/9空气干燥基：以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，用下标“ad”(airdrybasis)来表示。(原分析基，如Cf)Cad+Had+O

7、ad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%干燥基：以假想无水状态的煤为基准，用下标“d”(drybasis)表示。(原干燥基，如Cg)Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%干燥无灰基：以假想无水、无灰状态的煤为基准，用下标“daf”(dryashfree)表示。(原可燃基，如Cr)Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100％基准转换，表2－1（p16自行推导）2021/9/9三、煤的主要特性1、煤的发热量高位发热量：Qar,gr是指1kg煤完全燃烧后能够产生的热量，它包括燃烧产物(烟气)中水分的汽化潜热。低位发热

8、量：Qar,net,p指从高位发热量中扣除了水蒸气的汽化潜热后(2510kJ/kg)的热量。煤发热量的大小取决于煤中可燃质的多少，目前主要依靠氧弹式热量计来测量（GB/T213-2008煤的发热量测定方法,