《煤的主要特性》PPT课件.ppt

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1、2-2煤的主要特性煤的主要特性 一、发热量一、发热量 发热量：单位量的燃料完全燃烧时所放出的热量，发热量：单位量的燃料完全燃烧时所放出的热量，又称为热值，单位：又称为热值，单位：kJ/kgkJ/kg或或kJ/NmkJ/Nm3 3。煤的发热量：煤的发热量：1kg1kg煤完全燃烧时所放出的热量，煤完全燃烧时所放出的热量，单位单位kJ/kgkJ/kg 煤的发热量常用三种规定值表示。煤的发热量常用三种规定值表示。1 1弹筒发热量弹筒发热量Q Qb b：单位质量的试样在充有过量：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、

2、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。热量称为弹筒发热量。图2-2 氧弹式热量计1外筒；2内筒；3外筒搅拌器；4绝缘支柱；5氧弹；6盖子；7内筒搅拌器；8温度计；9电动机；10贝克曼温度计；11放大镜；12震动器；13计时指示灯；图2-3 氧弹1进气管；2弹筒；3盖圈；4弹簧环；5进气阀；6螺帽；7电极柱；8圆孔；9针形阀；10弹头；11金属垫圈；12橡胶垫圈；13金属导杆；14防火罩；15燃烧皿 氧弹热量计的工作原理：氧弹热量计的工作原理：将装好煤样（将装好煤样（10.1g）并充氧至规定压力的氧弹）并充氧至规定压力的氧弹（2.8

3、3.0MPa）放入内筒子系统开始进行水循环，）放入内筒子系统开始进行水循环，稳定水温，然后向内筒子注水，达到预定水量后，开稳定水温，然后向内筒子注水，达到预定水量后，开始搅拌，使内筒水温均衡至室温始搅拌，使内筒水温均衡至室温(相差不超过相差不超过1.5)，此时感温控头测定水温并记录到计算机中。当内筒子此时感温控头测定水温并记录到计算机中。当内筒子水温基本稳定后，控制系统指示点火电路导通，点火水温基本稳定后，控制系统指示点火电路导通，点火后，样品在氧气的助燃下迅速燃烧，产生的热量通过后，样品在氧气的助燃下迅速燃烧，产生的热量通过氧弹传递给内筒，引起内筒水温上升。氧弹传递给内筒，引起内筒水温上升。

4、当氧弹内所有的热量释放出以后温度开始下降，当氧弹内所有的热量释放出以后温度开始下降，计算机检测到内筒水温下降信号后判定该产供销试验计算机检测到内筒水温下降信号后判定该产供销试验结束，系统停止搅拌并放出内筒水。计算机对采集到结束，系统停止搅拌并放出内筒水。计算机对采集到的温度数据进行结果处理。的温度数据进行结果处理。2 2高高位位发发热热量量Q Qgrgr。煤煤在在氧氧弹弹内内燃燃烧烧产产生生的的热热量量减减去去硫硫和和氮氮生生成成酸酸的的校校正正值值后后所得的热量。所得的热量。3 3低低位位发发热热量量Q Qnetnet。高高位位发发热热量量减减去去煤样中水蒸气凝结成水的汽化潜热。煤样中水蒸气

5、凝结成水的汽化潜热。氧氧弹弹发发热热量量大大于于高高位位发发热热量量，因因为为硫硫酸、硝酸的形成都要放出热量。酸、硝酸的形成都要放出热量。高位发热量：高位发热量：1kg煤完全燃烧、烟气中的水煤完全燃烧、烟气中的水分凝结成水时所放出的热量，单位是分凝结成水时所放出的热量，单位是kJ/kg。低位发热量：低位发热量：1kg煤完全燃烧、烟气中的水煤完全燃烧、烟气中的水分未凝结成水时所放出的热量，单位是分未凝结成水时所放出的热量，单位是kJ/kg。二、各种发热量之间的换算二、各种发热量之间的换算由弹筒发热量换算成高位发热量的公式，即由弹筒发热量换算成高位发热量的公式，即（2-15）式中 Qad,gr空干

6、基煤样的高位发热量，kJ/kg；Qad,b空干基煤样的弹筒发热量，kJ/kg；Sad,b由弹筒洗液测得的含硫量，%；硝酸生成热的比例系数。由高位发热量换算为低位发热量公式，由高位发热量换算为低位发热量公式，（2-16）不不同同基基准准的的高高位位发发热热量量通通过过基基准准换换算算系系数数进进行行换换算算。如如：由由空空气气干干燥燥基基高高位位发发热热量量Qad,gr换换算为收到基高位发热量算为收到基高位发热量Qar,gr的公式为的公式为（2-17）不同基准的低位发热量之间不能直接换算。不同基准的低位发热量之间不能直接换算。三、标准煤和折算成分三、标准煤和折算成分 1.1.标准煤：标准煤为收到

7、基低位发热量为标准煤：标准煤为收到基低位发热量为29270kJ/kg29270kJ/kg的煤。的煤。标准煤消耗量：标准煤消耗量：kg/h或或t/h 2.2.折算成分：规定把相对于每折算成分：规定把相对于每4182 4182 kJ/kgkJ/kg（即即10001000kcal/kgkcal/kg）收到基低位发热量的煤所含的收到基水分、收到基低位发热量的煤所含的收到基水分、灰分和硫分，分别称为折算水分、折算灰分和折算硫分。灰分和硫分，分别称为折算水分、折算灰分和折算硫分。四、灰的熔融性四、灰的熔融性 1 1煤灰的熔融性及其三个特征温度的测定煤灰的熔融性及其三个特征温度的测定 取取粒粒度度小小于于0

8、.20.2mmmm的的空空气气干干燥燥煤煤样样，按按GB GB 2122129191规规定定将将其其完完全全灰灰化化，然然后后研研细细至至0.10.1mmmm以以下下，制制成成正正三三角角锥锥体体，锥锥体体高高度度为为2020mmmm，底底面面的的边边长长为为7 7mmmm，锥锥体体的的一一侧侧面面垂垂直直于于底底面面，置置于于温温度度可可调调节节并并充充有有适适量量还还原原性性气气体体的的电电炉炉中中逐逐渐渐加加热热，根根据据灰灰锥锥的的状状态态变变化化记记录录以以下下几几个个温度数值，如图温度数值，如图2-42-4所示：所示：变变形形温温度度DTDT：锥锥体体尖尖端端或或棱棱开开始始变变圆

9、圆或或弯弯曲曲时时的温度；的温度；软软化化温温度度STST：灰灰锥锥弯弯曲曲至至锥锥尖尖触触及及托托板板或或灰灰锥锥变成球状时的温度；变成球状时的温度；流流动动温温度度FTFT：灰灰锥锥熔熔化化展展开开成成高高度度在在1.51.5mmmm以以下下的薄层时的温度。的薄层时的温度。通通常常用用软软化化温温度度STST来来反反映映灰灰的的熔熔融融特特性性，STST一一般般在在1100110016001600之之间间。当当STST13501350时时，炉炉内内结结焦焦的的可可能能性性不不大大。为为防防止止炉炉膛膛出出口口受受热热面面上上结结焦焦，必须使炉膛出口烟气温度必须使炉膛出口烟气温度l lSTS

10、T-（5050100100）。温度间隔对锅炉的工作有很大的影响。若温度间隔很大，固相和液相共存的温度区间就很宽，煤灰的粘性随温度变化很慢，这样的灰渣称为长渣，长渣在冷却时可以长时间保持一定的粘性，所以在炉内就容易结焦；反之，如果温度间隔很小，那么灰渣的粘性随温度变化剧烈，这样的灰渣称为短渣，短渣在冷却时其粘性降低的很快，很短的时间内就会凝结为固态，在炉内就不容易产生结焦。一般将DT与ST之差在200400的煤称为长渣煤，而温差在100200的煤称为短渣煤。2影响灰熔融特性的因素 影响灰熔融特性的因素很多，主要与灰的化学成分及其含量有关；其次还与灰分所处的周围介质和烟气中灰的浓度有关。（1）成分

11、因素。灰分的化学组成复杂，各组成成分的熔点不同，其熔点低高对灰的熔融特性的就有影响。一般地，灰中难熔成分的含量越高，灰的熔点就越高，如CaO，MgO，SiO2，Al2O3的熔点FT一般在16002500之间。当灰中易熔成分的含量越高时，灰的软化温度就越低，碱性氧化物的熔点一般比较低，其含量越高、灰分的熔点也越低，如FeO，Na2O，K2O的熔点FT一般在8001400之间。（2）介质因素。实践证明，当灰所处周围的高温介质性质改变时，将使灰熔融性发生变化。若灰处在还原性介质中（如CO，H2），它的软化温度将降低。这是由于还原性气体将使灰中高熔点的这是由于还原性气体将使灰中高熔点的FeFe2 2O

12、 O3 3被还原被还原成低熔点的成低熔点的FeOFeO所致。所以即便是同一种灰，在还原所致。所以即便是同一种灰，在还原性介质中所测得的灰熔融性的特性温度就要比在氧性介质中所测得的灰熔融性的特性温度就要比在氧化性介质中测得的低化性介质中测得的低100100300300。（3 3）浓度因素。当灰分的成分和所处环境一样，）浓度因素。当灰分的成分和所处环境一样，但烟气的含灰量（即飞灰浓度）不同时，灰分熔点但烟气的含灰量（即飞灰浓度）不同时，灰分熔点也会发生变化。实践证明，烟气中的含灰量越大，也会发生变化。实践证明，烟气中的含灰量越大，越容易结焦。这是因为灰中各成分在加热过程中相越容易结焦。这是因为灰中各成分在加热过程中相互接触越频繁，产生化合、分解、助熔等作用的机互接触越频繁，产生化合、分解、助熔等作用的机会就越多。如果烟气含灰量少，其中一些助熔成分会就越多。如果烟气含灰量少，其中一些助熔成分被可燃质分割开来，互相作用的机会少，灰熔点降被可燃质分割开来，互相作用的机会少，灰熔点降低的可能性减少，因此，烟气的飞灰浓度也是影响低的可能性减少，因此，烟气的飞灰浓度也是影响灰熔融性的因素之一。灰熔融性的因素之一。