第二章、锅炉的燃烧系统及其设备ppt课件.ppt

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1、第二章、锅炉的燃烧系统及其设备(1)沙鹏第一节、燃料及燃烧燃料分为：固体燃料、液体燃料和气体燃料。固体燃料主要以煤为主，锅炉燃用的燃料亦称为动力燃料。煤是由多种有机物质和无机物质混合组成的复杂的固体碳氢燃料。由于埋入地下的深度和时间不同，就会形成不同的煤种。其主要分为：褐煤、烟煤、贫煤和无烟煤四大类。一、锅炉燃料（一）煤的成分及性质1、煤的元素分析成分煤的元素分析的成分包括：碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分，各化学元素成分用质量百分数表示表示，即：Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%1．碳是煤中含量最多的可燃

2、元素，发热量较大。每kg纯碳的发热量为32.7×10³KJ/kg。煤中的碳一部分与氢、氧、氮和硫结合成有机化合物，称为挥发性碳，其燃点较低。而其余呈单质状态的称为固定碳，其燃点较高，不容易着火和燃尽。2.氢是煤中发热量最高的物质，但煤中氢的含量较少，一般约3-6%左右。完全燃烧时纯氢的发热量120×103KJ/kg，氢的燃点低，容易着火。3．煤中的氧是不可燃物质，虽可助燃，但其含量较少,可视为杂质。4．煤中的氮是不可燃物质，其含量也较少。煤中的氮在高温条件下易生成污染大气的NOx，被视为有害元素。5．硫虽然在燃烧时也放出热量，但其燃烧

3、产物SO2和SO3会造成锅炉金属的腐蚀并污染大气，也是有害元素。煤中的硫常以三种形式存在，即有机硫、硫化铁硫、硫酸盐硫，前两种可燃称为可燃硫，后一种归入灰分称为固定硫。6．煤中的灰分为不可燃物质。灰分的存在不仅使单位燃料量的发热量减少，而且影响燃料的着火和燃尽，也是造成锅炉受热面积灰、结渣、磨损的主要因素。7．水分会使炉内温度下降，影响燃料的着火，并增大排烟热损失，也会加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰。在自然干燥条件下失去的水分部分称为外部水分，而剩余部分称为内部水分，两部分之和称为全水分也就是收到基水分。2、工业分析在实验室条件下的煤样，

4、通过分析得出水分、挥发分、固定碳和灰分这四种成分的质量百分数称为工业分析。将自然干燥后的煤粉样取1g左右放入预先加热至145±5℃的干燥箱中干燥1小时后，试样质量减轻的量占原质量的百分数即为空气干燥基水分。将失去水分的煤样在隔绝空气条件下放入920℃电炉中加热7分钟后，放入干燥器内冷却至室温后称重可得出空气干燥基挥发分，即：挥发分是煤在加热过程中有机质分解而析出的气体物质。它主要是由各种CmHn、H2、CO、H2S等可燃气体组成，还有少量的O2、CO2、N2等不可燃气体。随着煤的碳化程度的不同，挥发分的析出温度不相同，挥发分的成分及含

5、量也不同。由于挥发分对锅炉的工作影响较大，其含量的多少常做为煤的分类的重要依据。煤在失去水分和挥发分后剩余部分即为焦碳，它包括固定碳和灰分。将煤粉样放在高温炉中，按规定方法升温至815±10℃，并加热1小时，冷却至室温后称重，剩余质量占原煤样质量的质量百分数即为空气干燥基灰分的含量。将原煤粉样中水分、灰分、挥发分扣除后即为空气干燥基固定碳的质量百分数。（二）煤的成分分析基准根据煤存在的条件和根据需要而规定的“成分组合”称为分析基准，常用下列四种基准来表示：1、收到基（原应用基）以收到状态的煤为基准计算煤中全部成分的组合称为收到基，其中

6、包括全部水分，收到基以下角标ar(asriceive)表示。Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%（2-2）2、空气干燥基（原分析基）煤样在实验室规定的温度下自然干燥失去外部水分后，其余的成分组合便是空气干燥基，并以下角称ad(airdry)表示。Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%（2-3）3、干燥基以假想无水状态煤为基准，以下角称d(dry)表示。由于已不受水分的影响，灰分含量百分数相比较稳定，可用于比较两种煤的含灰量。Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%（2-4）4、

7、干燥无灰基（原可燃基）以假想无水、无灰状态的煤为基准，以下角称daf(dryashfree)表示。由于不受水分、灰分影响，常用于比较两种煤中的碳、氢、氧、氮、硫成分含量的多少。Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%（2-5）元素分析成分和工业分析成分的关系如图2-1所示。不同基准的换算系数KX0X收到基空气干燥基干燥基干燥无灰基收到基1空气干燥基1干燥基1干燥无灰基1元素分析成分和工业分析成分的关系收到基空气干燥基干燥基干燥无灰基CMfMadSrNOHSlyAChfCgd水分挥发分固定碳灰分焦炭煤的常规特性对锅炉工

8、作的影响1.挥发分的影响:地质年龄↓Vdaf↑易着火↑易燃烬↑硬度↓但Qar.net↓2.水分的影响:Mar↑Qar.net↓着火↓燃烬↓θ”l↓Q4↑积灰↑腐蚀↑3.灰分的影响:Aar↑Qar.net↓Q6↑Q4↑Q4