表1-2不同基准的换算系数 收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基 Xo 1 100-Mad 100 100 收到基 100-M 100-M 100-M-A 气 100-Mm 100 100 干燥基 1 100-M 100-M 100-Mad -Aad 干燥基 100-Mad 100-Mad 100 1 100 100 100-A4 无庆提 100-M-Aa 100-M A 100-Aa 100 1 100 100 在表示试验项目的分析结果时,须在试验项目的代表符号下端标明基准,才能正确 反映燃煤质量。 五、煤的主要特性 1、发热量 发热量是燃料的重要特性,是指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量。单位是 KJg,用符号Q表示。 煤的发热量有高位和低位之分。高位发热量指燃料燃烧产物中的全部水蒸汽凝结为 水(放出汽化潜热)后所能放出的热量,以Q表示。实际锅炉的排烟温度甚高,烟气中 的水蒸汽不会凝结放出汽化潜热。从高位发热量中扣除水蒸汽的汽化潜热后就得到低位 发热量Qtr通常,锅炉中能利用的燃料热量仅为低位发热量。 由于各种煤的发热量不同,有时差别很大,为使燃用不同煤种的锅炉煤耗有可比性 和编制燃煤计划方便,需要规定一种标准煤,其它煤必须折算成标准煤后才能互相比较。 规定把QL=29310KJkg的煤叫做标准煤。实燃煤量B(kg)折合成标准煤重量B,(kg》 的公式为: BQ B netar -kg/h 29271 式中B。一标准煤耗量kg B —实际煤耗量kgh 2、折算灰分和折算水分 煤的灰分和水分不能确切表示出对锅炉工作的影响。但锅炉燃煤量是按热值计算的。 把灰分的含量与发热量联系起来,就得到折算灰分折算水分,即: M=4190M9% M=4190A。9%
6 表 1-2 不同基准的换算系数 Y K XO 收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基 收到基 1 ar ad M M - - 100 100 100 - M ar 100 100 - M ar - Aar 100 空 气 干燥基 ad ar M M - - 100 100 1 100 - M ad 100 100 - M ad - Aad 100 干燥基 100 100 - M ad 100 100 - M ad 1 100 - Ad 100 干 燥 无灰基 100 100 - M ar - Aar 100 100 - M ad - Aad 100 100 - Ad 1 在表示试验项目的分析结果时,须在试验项目的代表符号下端标明基准,才能正确 反映燃煤质量。 五、煤的主要特性 1、发热量 发热量是燃料的重要特性,是指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量。单位是 KJ/kg,用符号 Q 表示。 煤的发热量有高位和低位之分。高位发热量指燃料燃烧产物中的全部水蒸汽凝结为 水(放出汽化潜热)后所能放出的热量,以 Qgr表示。实际锅炉的排烟温度甚高,烟气中 的水蒸汽不会凝结放出汽化潜热。从高位发热量中扣除水蒸汽的汽化潜热后就得到低位 发热量 Qnet.ar通常,锅炉中能利用的燃料热量仅为低位发热量。 由于各种煤的发热量不同,有时差别很大,为使燃用不同煤种的锅炉煤耗有可比性 和编制燃煤计划方便,需要规定一种标准煤,其它煤必须折算成标准煤后才能互相比较。 规定把 Q net.ar=29310KJ/kg 的煤叫做标准煤。实际燃煤量 B(kg)折合成标准煤重量 B(b kg) 的公式为: BQ net.ar B b= ———— kg/h 29271 式中 B b——标准煤耗量 kg/h B ——实际煤耗量 kg/h 2、折算灰分和折算水分 煤的灰分和水分不能确切表示出对锅炉工作的影响。但锅炉燃煤量是按热值计算的。 把灰分的含量与发热量联系起来,就得到折算灰分折算水分,即: 4190 % net.ar ar zs Q M M = 4190 % net.ar ar zs Q A M =
当煤的折算成分Msa>8%,As>4%时分别称为高水分、高灰分煤。 3、挥发分和结焦性 挥发分是煤在850℃±20℃下隔绝空气加热7分钟,煤中有机物发生分解而析出汽 态和气态物质,扣除其中分析煤样水分后占试样量的质量百分率。由于其主要成分是可 燃气体,因此挥发分很容易着火燃烧。挥发物的数量,质量和性质,对燃烧过程有很大 影响。燃料燃烧时,首先析出挥发物,并和周围空气混合而着火燃烧。所以,挥发分含 量高的煤易着火和燃烧,而挥发分含量低的煤(如无烟煤)则着火困难,燃烧也不易稳 定和完全。 挥发分析出后的残留物就是焦碳,其特性随煤种不同而差异很大:有的呈粉状,有 的粘结,有的可能结成硬快。按照焦碳的机械强度,煤的焦结性大致可分为三个等级: ①不结焦性煤—焦炭呈粉末状:②弱焦结性煤—焦炭呈松散状:③强焦结性煤 煤炭坚硬而呈块状。 焦结性是煤的一个重要特性,它对锅炉工作将产生一定影响,当锅炉燃用焦结性强 的煤时,极易形成坚实的焦粒,焦粒内部的可燃质又很难与空气接触,致使燃烧比较困 难,因此不得不将煤磨得更细一些,这样就增加了电耗。 4、煤灰的熔融性 煤灰的熔融性就是指煤中灰分熔点的高低。炉内的温度达到或高于灰分的熔点时, 固态的灰分将逐渐变为熔融状态。熔化的灰分具有粘性,当它未得到及时冷却而与受热 面接触时,就会粘附在受热面上造成结渣(或称结焦),使传热恶化、影响正常的水循环, 严重时会影响锅炉的安全经济运行。因此,灰熔点关系到锅炉工作的可靠性。 由于灰的组成很复杂,并且是变化的,所以它没有固定的熔点,而只有熔化温度范 围。通常将它们分为三个阶段,DT(t)灰熔融性变形温度:ST(t2)灰融性软化温度:FT (3)灰熔融性流动温度。为了测得上述数值,通常是在实验室中先把灰做成具有正三角 形底(底边7mm)、高为20mm的灰锥,然后送入电炉,在半还原性介质加热。并根据 灰锥的变形情况。确定灰熔化的三个阶段温度。 灰熔点的高低主要与灰的化学成分有关。另外,周围介质性质对灰熔点也有影响。 在锅炉炉膛中,特别是灰渣形成区周围,往往有还原性气体存在,它能促使为熔点降低。 通常各种煤的灰熔点多在1100~1600℃之间,并以ST作为主要指标。ST>1400℃的煤称 为难熔灰分的煤:ST=1200~1400℃的煤称作中熔灰分的煤:ST<1200℃煤称为易熔灰分 的煤。 六、煤的分类及各类煤的特性 1、发电用煤分类 我国现行煤炭分类方法是以干燥无灰基挥发分的产率,和最大胶质层厚度作为分类 标准的。此分类方法对发电用煤并不完全合适。如贫煤和瘦煤,最大胶质层厚度是不同 的,但对于煤粉燃烧过程来说,二者几乎没有什么差别。同样,弱粘煤和不粘煤、气煤 和肥煤,在燃烧特性上差别也不大。因此,对于发电用煤来说,目前的分类方法在烟煤 范围内分得过细:而在无烟煤、褐煤范围内,又显得过于笼统。此外一些对锅炉燃烧过 程有重要影响的特性,却没有作为分类指标。 为了能更合理地利用煤炭,为运行锅炉配给质量适宜的煤种,使电厂能获得较大的 技术经济效益和社会效益,西安热工研究所和北京煤化学研究院,共同提供了我国发电 7
7 当煤的折算成分 Mzs.ar>8%,Azs.ar>4%时分别称为高水分、高灰分煤。 3、挥发分和结焦性 挥发分是煤在 850℃±20℃下隔绝空气加热 7 分钟,煤中有机物发生分解而析出汽 态和气态物质,扣除其中分析煤样水分后占试样量的质量百分率。由于其主要成分是可 燃气体,因此挥发分很容易着火燃烧。挥发物的数量,质量和性质,对燃烧过程有很大 影响。燃料燃烧时,首先析出挥发物,并和周围空气混合而着火燃烧。所以,挥发分含 量高的煤易着火和燃烧,而挥发分含量低的煤(如无烟煤)则着火困难,燃烧也不易稳 定和完全。 挥发分析出后的残留物就是焦碳,其特性随煤种不同而差异很大:有的呈粉状,有 的粘结,有的可能结成硬快。按照焦碳的机械强度,煤的焦结性大致可分为三个等级: ①不结焦性煤——焦炭呈粉末状;②弱焦结性煤——焦炭呈松散状;③强焦结性煤—— 煤炭坚硬而呈块状。 焦结性是煤的一个重要特性,它对锅炉工作将产生一定影响,当锅炉燃用焦结性强 的煤时,极易形成坚实的焦粒,焦粒内部的可燃质又很难与空气接触,致使燃烧比较困 难,因此不得不将煤磨得更细一些,这样就增加了电耗。 4、煤灰的熔融性 煤灰的熔融性就是指煤中灰分熔点的高低。当炉内的温度达到或高于灰分的熔点时, 固态的灰分将逐渐变为熔融状态。熔化的灰分具有粘性,当它未得到及时冷却而与受热 面接触时,就会粘附在受热面上造成结渣(或称结焦),使传热恶化、影响正常的水循环, 严重时会影响锅炉的安全经济运行。因此,灰熔点关系到锅炉工作的可靠性。 由于灰的组成很复杂,并且是变化的,所以它没有固定的熔点,而只有熔化温度范 围。通常将它们分为三个阶段,DT(t1)灰熔融性变形温度;ST(t2)灰融性软化温度;FT (t3)灰熔融性流动温度。为了测得上述数值,通常是在实验室中先把灰做成具有正三角 形底(底边 7mm)、高为 20mm 的灰锥,然后送入电炉,在半还原性介质加热。并根据 灰锥的变形情况。确定灰熔化的三个阶段温度。 灰熔点的高低主要与灰的化学成分有关。另外,周围介质性质对灰熔点也有影响。 在锅炉炉膛中,特别是灰渣形成区周围,往往有还原性气体存在,它能促使为熔点降低。 通常各种煤的灰熔点多在 1100~1600℃之间,并以 ST 作为主要指标。ST>1400℃的煤称 为难熔灰分的煤:ST=1200~1400℃的煤称作中熔灰分的煤;ST<1200℃煤称为易熔灰分 的煤。 六、煤的分类及各类煤的特性 1、发电用煤分类 我国现行煤炭分类方法是以干燥无灰基挥发分的产率,和最大胶质层厚度作为分类 标准的。此分类方法对发电用煤并不完全合适。如贫煤和瘦煤,最大胶质层厚度是不同 的,但对于煤粉燃烧过程来说,二者几乎没有什么差别。同样,弱粘煤和不粘煤、气煤 和肥煤,在燃烧特性上差别也不大。因此,对于发电用煤来说,目前的分类方法在烟煤 范围内分得过细;而在无烟煤、褐煤范围内,又显得过于笼统。此外一些对锅炉燃烧过 程有重要影响的特性,却没有作为分类指标。 为了能更合理地利用煤炭,为运行锅炉配给质量适宜的煤种,使电厂能获得较大的 技术经济效益和社会效益,西安热工研究所和北京煤化学研究院,共同提供了我国发电
煤粉锅炉用煤分类标准GB7562-87(VAMST),如表1-3。 该国标是以煤的干炽无灰基挥发分Vr、干燥基灰分A、收到基水分Mr、干燥基 全硫Sa和灰熔融性软化温度ST作为主要的分类指标,以收到基低位发热量Qa netp作为 Var和ST的辅助分类指标。因Qar.netp是Vdar Ad、Ma:的函数,所以Qar.nctp是一个综合 指标。其数值大小标志着燃烧过程炉内温度水平的高低。表中各分类指标V、A、M、S、 ST(即挥发分、灰分、水分、硫分、灰熔融性软化温度)等级的划分,是根据锅炉燃烧 安全、经济性等方面的现场统计资料和非常规的煤质特性实验室指标数据,通过有序量 最优化分割法计算,并结合经验确定的。 表1-3发电煤粉锅炉用煤我国分类标准(VAMST) 分类指标 煤种名称 等级 代号 分级界限 辅助分类指标界限值 超低挥发分无烟 特级 煤 Vo ≤6.5% Qar.net.p>23MJ/kg 低挥发分无烟煤 1级 V >6.5%-9% Qr.netp>20.9MJ/kg 挥发分 低中挥发分贫瘦 2级 V2 >9%-19% 煤 Qar.netp>18.4MJ/kg Var① 中挥发分烟煤 3级 V3 >19%-27% Qar.netp>16.3MJ/kg 中高挥发分烟煤 4级 Va >27%40% Qar.netp>15.5MJ/kg 高挥发分烟褐煤 5级 Vs >40% Qar.netp>11.7MJ/kg 常灰分煤 1级 A ≤34%(≤7) 灰分 高灰分煤 2级 >34%-45%(>7-13) AuA2② A2 超高灰分煤 3级 A >45%(>13) 常灰分煤 1级 M ≤8% 表面水分 高灰分煤 2级 M2 >8%12% Vr≤40% M 超高灰分煤 3级 M >12% 常灰分煤 1级 M ≤22% 全水分 高灰分煤 2级 M2 >22%-40% Var≤40% Mi 超高灰分煤 3级 M >40% 低硫煤 1级 S1 ≤1%(≤0.2) 全硫 中硫煤 2级 S2 >1%-2.8%(>0.2-0.55) Sa(2)③ 高硫煤 3级 S3 >2.8%>0.55) 煤灰熔融 >1350℃ Qar.netp>12.6MJ/kg 不结渣煤 1级 ST 性软化温 不限 Qar.neLp>12.6MJ/kg 度ST 易结渣煤 3级 ST2 ≤1350℃ Qarnetp>12.6MJ/kg 煤的采样按商品煤采样方法(GB475-83):煤样缩制按煤样的制备方法(GB474-83)。 ①Qar.net.n低于下限值时应划归Var数值较低的1级。 ②A2=4.1816Ar/Qar.e.p,Qar.et.n的单位为MJ/kg
8 煤粉锅炉用煤分类标准 GB7562-87(VAMST),如表 1-3。 该国标是以煤的干炽无灰基挥发分 Vdaf、干燥基灰分 Ad、收到基水分 Mar、干燥基 全硫 Sd.t和灰熔融性软化温度 ST 作为主要的分类指标,以收到基低位发热量 Qar.net.p作为 Vdif 和 ST 的辅助分类指标。因 Qar.net.p是 Vdaf、Ad、Md.t的函数,所以 Qar..net.p是一个综合 指标。其数值大小标志着燃烧过程炉内温度水平的高低。表中各分类指标 V、A、M、S、 ST(即挥发分、灰分、水分、硫分、灰熔融性软化温度)等级的划分,是根据锅炉燃烧 安全、经济性等方面的现场统计资料和非常规的煤质特性实验室指标数据,通过有序量 最优化分割法计算,并结合经验确定的。 表 1-3 发电煤粉锅炉用煤我国分类标准(VAMST) 分类指标 煤种名称 等级 代号 分级界限 辅助分类指标界限值 超低挥发分无烟 煤 特级 V0 ≤6.5% Qar.net.p>23MJ/kg 低挥发分无烟煤 1 级 V1 >6.5%~9% Qar.net.p>20.9MJ/kg 低中挥发分贫瘦 煤 2 级 V2 >9%~19% Qar.net.p>18.4MJ/kg 中挥发分烟煤 3 级 V3 >19%~27% Qar.net.p>16.3MJ/kg 中高挥发分烟煤 4 级 V4 >27%~40% Qar.net.p>15.5MJ/kg 挥发分 Vdaf① 高挥发分烟褐煤 5 级 V5 >40% Qar.net.p>11.7MJ/kg 常灰分煤 1 级 A1 ≤34%(≤7) 高灰分煤 2 级 A2 >34%~45%(>7~13) 灰分 AdA 2② 超高灰分煤 3 级 A3 >45%(>13) 常灰分煤 1 级 M1 ≤8% 高灰分煤 2 级 M2 >8%~12% 表面水分 Mf 超高灰分煤 3 级 M3 >12% Vdaf≤40% 常灰分煤 1 级 M1 ≤22% 高灰分煤 2 级 M2 >22%~40% 全水分 M1 超高灰分煤 3 级 M3 >40% Vdaf≤40% 低硫煤 1 级 S1 ≤1%(≤0.2) 中硫煤 2 级 S2 >1%~2.8%(>0.2~0.55) 全硫 Sd.t(S1 2 )③ 高硫煤 3 级 S3 >2.8%(>0.55) >1350℃ Qar.net.p>12.6MJ/kg 不结渣煤 1 级 ST1 不限 Qar.net.p>12.6MJ/kg 煤灰熔融 性软化温 度 ST 易结渣煤 3 级 ST2 ≤1350℃ Qar.net.p>12.6MJ/kg 煤的采样按商品煤采样方法(GB475-83);煤样缩制按煤样的制备方法(GB474-83)。 ①Qar.net.p 低于下限值时应划归 Vdaf数值较低的 1 级。 ②A 2 =4.1816Aar/Qar.net.p ,Qar.net.p 的单位为 MJ/kg
③S=4.1816/Q.e,Q.1.的单位为MJ/kg。 2、常用动力煤的特性 (1)无烟煤无烟煤的碳化程度最深,即含碳量最高:挥骏分含量低(在10%以下): 不易点燃,燃烧缓慢,燃烧时没有烟,只有很短的蓝色火焰:发热量高:无焦结性。无 烟煤呈黑色而有金属光泽:密度较大,质硬不易研磨。无烟煤主要成分为: C=40950%M.=1100% A=6-25%(也有的达30%以上) Vh10% Qa=20900-32700KJkg 由于挥发分低故不易点燃,贮藏较稳定, 一般不会自燃。 (2)烟煤烟煤的碳化程度次于无烟煤,挥发分含量范围较广(约为20%~40%)。 大部分烟煤都容易点燃,火焰长,其发热量一般比无烟煤低。外表呈灰黑色,有光泽, 质较松,有的焦结性强,个别含氢量多,灰分、水分少的优质烟煤,其发热量可超过无 烟煤。但也有灰分甚高的劣质烟煤,它的发热量很低,烟煤的主要成分为: C=40%60%:有的高达75%: MaF318%,Aa=7-30% Vh=2040%:Q=18800-29300KJ/kg (3)贫煤贫煤的碳化程度与烟煤相近,它的性质介于烟煤与无烟煤之间,其挥发 分含量较低(约为10~20%),不易点燃:火焰较短,焦结性差。发热量介于无烟煤与一 般烟煤之间。 (4)褐煤褐煤外观呈棕褐色,其碳化程度低,挥发物可达40%或更高。褐煤的 挥发物开始析出温度低,容易着火。但它的吸水能力强,含水分高,多数情况下其总水 分均大于20%。褐煤的含碳量低,杂质多,故通常发热量低:褐煤的机械强度很差,易 破碎:在空气中易风化,且易自燃,故不宜远距离运输和长时间贮存。 七、耗煤量及燃用煤质 本公司2×300MW机组投运后,(2×300MW)耗标煤量为141万吨/年。其耗煤量 计算如表14所示: 表1-4一、二期工程耗煤量表(设计煤种) 机组容量 小时耗煤量 日耗煤量 年耗煤量 (MW) (h) (a) (10'a) 2×65 95 2090 52 2×300 356 7120 196 合计 447.3 9210 248 注:1、原煤收到基低位发热量系按20.99Mkg考虑: 2、每日按20h, 一二期年用小时分别按6000、5000h计 本公司2×300MW机组来源主要由湖南省内退役停运机组划转,不足部分由娄底、 钾角T笃地煤世应。恢使煤质瓷料见老15 9
9 ③S1 2 =4.1816ar/ Qar.net.p ,Qar.net.p 的单位为 MJ/kg。 2、常用动力煤的特性 (1)无烟煤 无烟煤的碳化程度最深,即含碳量最高;挥发分含量低(在 10%以下); 不易点燃,燃烧缓慢,燃烧时没有烟,只有很短的蓝色火焰;发热量高;无焦结性。无 烟煤呈黑色而有金属光泽;密度较大,质硬不易研磨。无烟煤主要成分为: Cad=40~95% M ad=1~10% Aad=6~25%(也有的达 30%以上) Vdaf<10% Qnet=20900~32700KJ/kg 由于挥发分低故不易点燃,贮藏较稳定,一般不会自燃。 (2)烟煤 烟煤的碳化程度次于无烟煤,挥发分含量范围较广(约为 20%~40%)。 大部分烟煤都容易点燃,火焰长,其发热量一般比无烟煤低。外表呈灰黑色,有光泽, 质较松,有的焦结性强,个别含氢量多,灰分、水分少的优质烟煤,其发热量可超过无 烟煤。但也有灰分甚高的劣质烟煤,它的发热量很低,烟煤的主要成分为: Cad=40%~60%;有的高达 75%; Mad=3~18%;Aad=7~30% Vdaf=20~40%;Qnet=18800~29300KJ/kg (3)贫煤 贫煤的碳化程度与烟煤相近,它的性质介于烟煤与无烟煤之间,其挥发 分含量较低(约为 10~20%),不易点燃;火焰较短,焦结性差。发热量介于无烟煤与一 般烟煤之间。 (4)褐煤 褐煤外观呈棕褐色,其碳化程度低,挥发物可达 40%或更高。褐煤的 挥发物开始析出温度低,容易着火。但它的吸水能力强,含水分高,多数情况下其总水 分均大于 20%。褐煤的含碳量低,杂质多,故通常发热量低;褐煤的机械强度很差,易 破碎;在空气中易风化,且易自燃,故不宜远距离运输和长时间贮存。 七、耗煤量及燃用煤质 本公司 2×300MW 机组投运后,(2×300MW)耗标煤量为 141 万吨/年。其耗煤量 计算如表 1-4 所示: 表 1-4 一、二期工程耗煤量表(设计煤种) 机组容量 (MW) 小时耗煤量 (t/h) 日耗煤量 (t/d) 年耗煤量 (104 t/a) 2×65 95 2090 52 2×300 356 7120 196 合 计 447.3 9210 248 注:1、原煤收到基低位发热量系按 20.99MJ/kg 考虑; 2 、每日按 20h,一、二期年利用小时分别按 6000、5000h 计。 本公司 2×300MW 机组来源主要由湖南省内退役停运机组划转,不足部分由娄底、 鲤鱼江等地煤矿供应。燃煤煤质资料见表 1-5
表1-5煤质分析数据表 序号 项目名称 符号 单位 设计煤种 校核煤种 校核煤种 ( 全水份 M 0% 76 76 71 2 空气干燥基水份 M % 0.84 0.81 0.90 3 收到基灰份额 A % 40.35 37.07 46.74 收到基碳份额 C 0% 4273 46.71 37.78 5 收到基氨份额 N % 0.79 0.78 0.79 6 全硫份额 0.47 0.47 0.47 7 干燥无灰基挥发份 V 0% 31.15 3070 3203 8收到基氢份额 H % 2.63 2.87 2.54 收到基氧份额 % 5.43 4.50 4.58 10收到基高位发热量 MJ/ke 17.05 18.74 15.20 11收到基低位发热量 Onetar MJ/kg 16.3417.98 14.10 第二节燃烧的基础知识 燃料的燃烧是一个相当复杂的物理、化学过程。要合理地、科学地使用燃料,除对 燃料的性质应有一定认识外,还必须对燃料燃烧的原理有基本了解。 燃料中的可燃成分与空气中的氧发生刷烈地化学反应并放热和发光的现象,称为燃 料的燃烧。在大型火力发电厂中均采用煤粉燃烧。故以煤粉的燃烧为例进行阐述。 煤粉的燃烧阶段 煤粉在炉内的燃烧过程,大致可划分成三个阶段,即着火前的准备阶段(干燥、挥 发阶段)、燃烧阶段和燃烬阶段。 1、着火前的准备阶段 煤粉进入炉膛至着火前的这一阶段为着火前的准备阶段。在此阶段内,主要是对煤 粉进行加热,使其尽快地达到着火温度。 煤粉被加热后,煤粉中的水分要蒸发,挥发分要逸出,煤粉的温度也要逐渐升高至 着火温度。在煤粉被加热的过程中,随着温度不断升高,氧化作用也逐渐加剧,当达到 某一温度时,将引起煤粉的剧烈氧化并发出光和热,使煤粉着火燃烧。这个使煤粉开始 发生剧烈氧化的温度,称为煤粉的着火温度或着火点。不同的燃料具有不同的着火点。 固体燃料的着火点决定于挥发分的成分和数量,一般含挥发分越多的燃料,着火点越低, 越容易着火。例如,无烟煤着火点为600~750℃而烟煤为300650℃。 2、燃烧阶段 当煤粉温度升高至着火点,而煤粉浓度又合适时,开始着火燃烧,进入燃烧阶段。 首先是挥发分着火燃烧,并放出大量的热,这些热量对焦炭直接加热,使焦炭也迅速燃 烧起来。 燃烧阶段是一个强烈的放热阶段。这一阶段进行的快慢(燃烧速度)主要取决于煤
10 表 1-5 煤质分析数据表 序 号 项目名称 符号 单位 设计煤种 校核煤种 (一) 校核煤种 (二) 1 全水份 Mt % 7.6 7.6 7.1 2 空气干燥基水份 Mab % 0.84 0.81 0.90 3 收到基灰份额 Aar % 40.35 37.07 46.74 4 收到基碳份额 Car % 42.73 46.71 37.78 5 收到基氮份额 Nar % 0.79 0.78 0.79 6 全硫份额 St.ar % 0.47 0.47 0.47 7 干燥无灰基挥发份 Vdaf % 31.15 30.70 32.03 8 收到基氢份额 Har % 2.63 2.87 2.54 9 收到基氧份额 0ar % 5.43 4.50 4.58 10 收到基高位发热量 Qgr.ar MJ/kg 17.05 18.74 15.20 11 收到基低位发热量 Qnet.ar MJ/kg 16.34 17.98 14.10 第二节 燃烧的基础知识 燃料的燃烧是一个相当复杂的物理、化学过程。要合理地、科学地使用燃料,除对 燃料的性质应有一定认识外,还必须对燃料燃烧的原理有基本了解。 燃料中的可燃成分与空气中的氧发生剧烈地化学反应并放热和发光的现象,称为燃 料的燃烧。在大型火力发电厂中均采用煤粉燃烧。故以煤粉的燃烧为例进行阐述。 一、煤粉的燃烧阶段 煤粉在炉内的燃烧过程,大致可划分成三个阶段,即着火前的准备阶段(干燥、挥 发阶段)、燃烧阶段和燃烬阶段。 1、着火前的准备阶段 煤粉进入炉膛至着火前的这一阶段为着火前的准备阶段。在此阶段内,主要是对煤 粉进行加热,使其尽快地达到着火温度。 煤粉被加热后,煤粉中的水分要蒸发,挥发分要逸出,煤粉的温度也要逐渐升高至 着火温度。在煤粉被加热的过程中,随着温度不断升高,氧化作用也逐渐加剧,当达到 某一温度时,将引起煤粉的剧烈氧化并发出光和热,使煤粉着火燃烧。这个使煤粉开始 发生剧烈氧化的温度,称为煤粉的着火温度或着火点。不同的燃料具有不同的着火点。 固体燃料的着火点决定于挥发分的成分和数量,一般含挥发分越多的燃料,着火点越低, 越容易着火。例如,无烟煤着火点为 600~750℃而烟煤为 300~650℃。 2、燃烧阶段 当煤粉温度升高至着火点,而煤粉浓度又合适时,开始着火燃烧,进入燃烧阶段。 首先是挥发分着火燃烧,并放出大量的热,这些热量对焦炭直接加热,使焦炭也迅速燃 烧起来。 燃烧阶段是一个强烈的放热阶段。这一阶段进行的快慢(燃烧速度)主要取决于煤