锅炉学第二章燃料及特性.ppt
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1、锅炉学第二章燃料及特性现在学习的是第1页,共33页 有机燃料有机燃料有机燃料有机燃料固体燃料固体燃料固体燃料固体燃料(以煤炭为主)(以煤炭为主)(以煤炭为主)(以煤炭为主)液体燃料液体燃料液体燃料液体燃料(以原油、重油和渣油为主)(以原油、重油和渣油为主)气体燃料气体燃料气体燃料气体燃料(以煤气和天然气为主)(以煤气和天然气为主)第一节第一节第一节第一节 燃料及燃烧燃料及燃烧燃料及燃烧燃料及燃烧一、燃料的定义与重要性一、燃料的定义与重要性一、燃料的定义与重要性一、燃料的定义与重要性 通过燃烧释放热能的可燃物质为燃料。燃料的通过燃烧释放热能的可燃物质为燃料。燃料的通过燃烧释放热能的可燃物质为燃料
2、。燃料的通过燃烧释放热能的可燃物质为燃料。燃料的种类和特性对锅炉的种类和特性对锅炉的种类和特性对锅炉的种类和特性对锅炉的安全运行、锅炉设计和燃烧器形安全运行、锅炉设计和燃烧器形安全运行、锅炉设计和燃烧器形安全运行、锅炉设计和燃烧器形式式式式等有重要影响。等有重要影响。二、燃料分类二、燃料分类二、燃料分类二、燃料分类 核燃料核燃料核燃料核燃料 现在学习的是第2页,共33页1、煤的成分、煤的成分 煤是由多种有机物质和无机物质混合组成的复杂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。的固体碳氢燃料。由由于于埋埋入入地地下下的的深深深深度度度度和和和和时时间间不不同同,就就会会形形成成不
3、不同同的煤种。的煤种。三、煤的成分及分析基准三、煤的成分及分析基准2、煤的成分分析、煤的成分分析 元素分析元素分析元素分析元素分析和和工业分析工业分析现在学习的是第3页,共33页碳碳碳碳:是煤中主要发热成分,发热量是煤中主要发热成分,发热量32866KJ/Kg32866KJ/Kg,一部分,一部分为为挥发分碳挥发分碳挥发分碳挥发分碳、一部分为、一部分为固定碳固定碳固定碳固定碳。含碳量高的煤,发热。含碳量高的煤,发热。含碳量高的煤,发热。含碳量高的煤,发热量较高,但不易着火。量较高,但不易着火。量较高,但不易着火。量较高,但不易着火。氢氢氢氢:是煤中:是煤中:是煤中:是煤中最有利元素最有利元素最有
4、利元素最有利元素,发热量,发热量,发热量,发热量120520KJ/Kg120520KJ/Kg,发热量大,发热量大,发热量大,发热量大约是碳的约是碳的约是碳的约是碳的4倍,燃点低,易着火,无污染。倍,燃点低,易着火,无污染。氧和氮氧和氮氧和氮氧和氮:不可燃物质,为:不可燃物质,为:不可燃物质,为:不可燃物质,为有害元素有害元素。一部分。一部分。一部分。一部分N N会与氧化会与氧化合而生成合而生成NOxNOx,造成大气污染,造成大气污染,造成大气污染,造成大气污染3、元素分析、元素分析 分析煤中各元素(分析煤中各元素(C、H、O、N、S、A、M)的组成的组成现在学习的是第4页,共33页硫硫硫硫:可
5、燃的有害物质;三种存在形式,:可燃的有害物质;三种存在形式,:可燃的有害物质;三种存在形式,:可燃的有害物质;三种存在形式,有机硫、黄铁矿有机硫、黄铁矿有机硫、黄铁矿有机硫、黄铁矿(FeSFeS2 2)和硫酸盐硫和硫酸盐硫和硫酸盐硫和硫酸盐硫。燃烧产物。燃烧产物。燃烧产物。燃烧产物SOSO2、SOSO3 3污染大气,腐污染大气,腐污染大气,腐污染大气,腐蚀设备,磨损磨煤部件。蚀设备,磨损磨煤部件。蚀设备,磨损磨煤部件。蚀设备,磨损磨煤部件。灰分灰分灰分灰分:降低发热量,着火推迟;熔融灰吸热,燃烧温:降低发热量,着火推迟;熔融灰吸热,燃烧温度降低,排渣热损失和机械未完全燃烧热损失增加;度降低,排
6、渣热损失和机械未完全燃烧热损失增加;积灰、结渣,磨损的根源;增加制粉系统能耗;污积灰、结渣,磨损的根源;增加制粉系统能耗;污染环境。染环境。水分水分:降低发热量,着火推迟;燃烧温度降低,锅炉:降低发热量,着火推迟;燃烧温度降低,锅炉效率降低;加剧受热面腐蚀和堵灰;效率降低;加剧受热面腐蚀和堵灰;各元素成分百分数表示:各元素成分百分数表示:C+H+O+N+S+A+M=100%C+H+O+N+S+A+M=100%现在学习的是第5页,共33页4、工业分析、工业分析煤煤 水水 分分挥发分挥发分 固定碳固定碳灰分灰分焦焦 碳碳 (一)、成分分析(一)、成分分析(一)、成分分析(一)、成分分析挥发分是煤有
7、机分挥发分是煤有机分解后的气体物质,解后的气体物质,由由 可燃物质:可燃物质:(碳氢化合物、碳氢化合物、氢、氢、一氧化碳、一氧化碳、硫化氢等组成。)硫化氢等组成。)不可燃物质:不可燃物质:(少量的氧、二少量的氧、二氧化碳、氮)组氧化碳、氮)组成。成。挥发分含量是煤的挥发分含量是煤的分类的重要依据。分类的重要依据。水分会使炉内温度水分会使炉内温度下降,影响燃料的下降,影响燃料的着火,并增大排烟着火,并增大排烟热损失,也会加剧热损失,也会加剧尾部受热面的腐蚀尾部受热面的腐蚀和堵灰和堵灰,外部水分外部水分和内部水分之和和内部水分之和称为全水分。称为全水分。煤中的灰分为不可燃物质。煤中的灰分为不可燃物
8、质。灰分的存在不仅使单位燃灰分的存在不仅使单位燃料量的发热量减少,而且料量的发热量减少,而且影响燃料的着火和燃尽影响燃料的着火和燃尽,也是造成锅炉受热面也是造成锅炉受热面积灰、积灰、结渣、磨损结渣、磨损的主要因素。的主要因素。煤在失去水分煤在失去水分和挥发分后剩和挥发分后剩余部分即为焦余部分即为焦碳,它包括碳,它包括固固定碳和灰分。定碳和灰分。现在学习的是第6页,共33页(二)、工业分析过程(二)、工业分析过程1 1、水分(外部水分和内部水分)水分(外部水分和内部水分)水分(外部水分和内部水分)水分(外部水分和内部水分)全水分测定:将原煤样置于全水分测定:将原煤样置于全水分测定:将原煤样置于全
9、水分测定:将原煤样置于105105110110(褐煤温度应(褐煤温度应(褐煤温度应(褐煤温度应为为为为145 145)的烘箱内)的烘箱内)的烘箱内)的烘箱内2h2h,使之干燥至恒重,所失去的,使之干燥至恒重,所失去的重量。重量。2、挥发分挥发分挥发分挥发分将失去水分的煤样,在(将失去水分的煤样,在(将失去水分的煤样,在(将失去水分的煤样,在(90010)的温度下,)的温度下,隔绝隔绝隔绝隔绝空气空气空气空气加热加热加热加热7min7min,失去的重量。,失去的重量。3 3、固定碳和灰分固定碳和灰分固定碳和灰分固定碳和灰分原煤失去水分和挥发分之后,剩余为原煤失去水分和挥发分之后,剩余为原煤失去水
10、分和挥发分之后,剩余为原煤失去水分和挥发分之后,剩余为焦炭焦炭焦炭焦炭。将焦炭放在箱形电炉中,在(将焦炭放在箱形电炉中,在(将焦炭放在箱形电炉中,在(将焦炭放在箱形电炉中,在(81510 81510)的温度下灼)的温度下灼)的温度下灼)的温度下灼烧烧烧烧2h2h,失去重量为,失去重量为,失去重量为,失去重量为固定碳固定碳,剩余部分为,剩余部分为灰分灰分灰分灰分。现在学习的是第7页,共33页四四 煤的成分分析基准及其换算煤的成分分析基准及其换算定义:根据煤存在的条件和根据需要而规定的定义:根据煤存在的条件和根据需要而规定的“成成分组合分组合”称为称为分析基准分析基准分析基准分析基准。收到基收到基
11、收到基收到基空气干燥基空气干燥基空气干燥基空气干燥基干燥基干燥基干燥基干燥基干燥无灰基干燥无灰基干燥无灰基干燥无灰基现在学习的是第8页,共33页1 1、收到基、收到基、收到基、收到基 以以以以收收收收到到到到状状状状态态态态的的的的煤煤煤煤为为为为基基基基准准准准计计计计算算算算煤煤煤煤中中中中全全全全部部部部成成成成分分分分的的的的组组组组合合合合称称称称为为为为收收收收到到到到基,其中包括全部水分,收到基以下角标基,其中包括全部水分,收到基以下角标基,其中包括全部水分,收到基以下角标基,其中包括全部水分,收到基以下角标arar表示。表示。表示。表示。C Carar+H+Har+O+Oara
12、r+N+Narar+Sarar+A+Aar+Marar=100%=100%FCarar+V+Varar+Aarar+Marar=100%=100%2 2、空气干燥基、空气干燥基、空气干燥基、空气干燥基 煤煤煤煤样样样样在在在在实实实实验验验验室室室室规规规规定定定定的的的的温温温温度度度度下下下下自自自自然然然然干干干干燥燥燥燥失失失失去去去去外外外外部部部部水水水水分分分分后后后后,其其其其余的成分组合便是空气干燥基,并以下角称余的成分组合便是空气干燥基,并以下角称余的成分组合便是空气干燥基,并以下角称余的成分组合便是空气干燥基,并以下角称ad表示。表示。表示。表示。Cadad+Hadad+
13、O+Oadad+N+Nadad+S+Sadad+A+Aad+M+Madad=100%=100%FCadad+V+Vad+Aadad+Madad=100%=100%现在学习的是第9页,共33页 3 3、干燥基、干燥基 以以以以假假假假想想想想无无无无水水水水状状状状态态态态煤煤煤煤为为为为基基基基准准准准,以以以以下下下下角角角角称称称称d表表表表示示示示。由由由由于于于于已已已已不不不不受受受受水水水水分分分分的的的的影影影影响响响响,灰灰灰灰分分分分含含含含量量量量百百百百分分分分数数数数相相相相比比比比较较较较稳稳稳稳定定定定,可可可可用用用用于于于于比比比比较较较较两两两两种煤的含灰量。
14、种煤的含灰量。种煤的含灰量。种煤的含灰量。C Cd d+Hd d+O+Od+N+Nd d+S+Sd d+A+Ad d=100%=100%FC FCd d+Vd+A+Ad d=100%=100%4 4、干燥无灰基、干燥无灰基、干燥无灰基、干燥无灰基 以以以以假假假假想想想想无无无无水水水水、无无无无灰灰灰灰状状状状态态态态的的的的煤煤煤煤为为为为基基基基准准准准,以以以以下下下下角角角角称称称称dafdaf表表表表示示示示。由由由由于于于于不不不不受受受受水水水水分分分分、灰灰灰灰分分分分影影影影响响响响,常常常常用用用用于于于于比比比比较较较较两两两两种种种种煤煤煤煤中中中中的的的的碳碳碳碳、
15、氢、氧、氮、硫成分含量的多少。氢、氧、氮、硫成分含量的多少。氢、氧、氮、硫成分含量的多少。氢、氧、氮、硫成分含量的多少。C Cdafdaf+Hdafdaf+O+Odaf+N+Ndafdaf+Sdaf=100%=100%FC FCdafdaf+Vdafdaf=100%现在学习的是第10页,共33页ACHONSMinMf收到基收到基收到基收到基空气干燥基空气干燥基空气干燥基空气干燥基干燥基干燥基干燥基干燥基干燥无灰基干燥无灰基干燥无灰基干燥无灰基灰分灰分灰分灰分固定碳固定碳固定碳固定碳挥发分挥发分挥发分挥发分水分水分水分水分元素分析元素分析元素分析元素分析工业分析工业分析 煤的成分及各种分析基准之
16、间的关系煤的成分及各种分析基准之间的关系现在学习的是第11页,共33页煤成分基准间的换算煤成分基准间的换算 不同基准之间的换算公式表不同基准之间的换算公式表不同基准之间的换算公式表不同基准之间的换算公式表2-12-1 未知成分未知成分未知成分未知成分X=X=换算系数换算系数换算系数换算系数K 已知成分已知成分已知成分已知成分X X0 0例例:现在学习的是第12页,共33页所求所求 X X 已知已知X X0 0收到基收到基空气干燥基空气干燥基干燥基干燥基干燥无灰基干燥无灰基收到基收到基1 1空气干空气干燥基燥基1 1干燥基干燥基1 1干燥无干燥无灰基灰基1 1煤的成分基准换算系数煤的成分基准换算
17、系数水分换算水分换算现在学习的是第13页,共33页基准换算的依据:基准换算的依据:任意两种不同基准下的同类成分的比值都任意两种不同基准下的同类成分的比值都相等;相等;分比定理分比定理现在学习的是第14页,共33页二、煤的主要特性二、煤的主要特性1 1 1 1、煤的发热量、煤的发热量、煤的发热量、煤的发热量:煤煤煤煤的的的的发发发发热热热热量量量量是是是是指指指指单单单单位位位位质质质质量量量量的的的的煤煤煤煤在在在在完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧时时放放出出的的全部热量。全部热量。煤的发热量煤的发热量高位发热量高位发热量低位发热量低位发热量 当当发发热热量量中中包包括括煤煤燃燃烧烧后后所所产
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- 锅炉 第二 燃料 特性
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