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文檔簡介
鍋爐燃料認知02煤的元素分析成分及性質ELEMENTSANDPROPERTIESOFELEMENTALANALYSISOFCOAL煤的介紹Introductionofcoal煤是多種有機化合物和無機礦物質、水分組成的一種復雜物質。它來源于古代植物,由地殼變遷而形成的。煤煤的性質研究研究煤的性質有以下方法:01元素分析法02工業分析法全面測定煤中所含化學成分的分析法叫元素分析法煤的元素分析成分及性質ELEMENTSANDPROPERTIESOFELEMENTALANALYSISOFCOAL煤的元素分析(即化學分析)五種元素0102030405碳(C)氫(H)氧(O)氮(N)硫(S)兩種成分0102水分(M)灰分(A)一般將燃料中不可燃礦物質都歸入灰分可燃可燃部分可燃煤的元素分析成分及性質ELEMENTSANDPROPERTIESOFELEMENTALANALYSISOFCOAL碳(C)主要的可燃成分,其含量一般為40%~90%氫(H)氫的發熱量比較高但含量較少(3%~6%)氫燃燒后生成H2O,其物態影響反應的發熱量2H2+O2→2H2O(l)+143112KJ/Kg2H2+O2→2H2O(g)+120522KJ/Kg碳的燃燒反應固定碳的定義及固定碳的燃燒特性純碳在完全燃燒發生化學反應生成CO2約放出32700kJ的熱量;不完全燃燒時生成CO,放出少量的熱。煤中的碳一部分與氫、氧、氮和硫結合成揮發性有機化合物,其燃點較低易著火;其余部分呈單質狀態的稱為固定碳,燃點高,不易著火,難燃盡,但發熱量大。氫的燃燒特點及其對煤著火的影響氫是煤中發熱量最高的可燃元素,它的發熱量約為碳的3.7倍,它燃燒生成的水在隨煙氣一起排出鍋爐時是蒸汽的形式。一般約為3%~6%。隨著煤的碳化程度加深,氫的含量逐漸減少。含氫量多的煤著火及燃盡都較容易。煤的元素分析成分及性質ELEMENTSANDPROPERTIESOFELEMENTALANALYSISOFCOAL硫(S)煤中硫的組成:可燃硫(黃鐵礦中的硫)和硫酸鹽中的硫氧和氮實際上不可燃,氧的含量與煤的炭化程度有關,最多可達40%;氮的含量比較少,只有0.5%~2%。硫燃燒后生成SOx→低溫腐蝕、大氣污染煤中的硫化鐵對磨煤部件的磨損氧的影響:使可燃元素相對減少,煤的發熱量降低。氮的影響:在一定條件下生成NOx,對環境有害。煤的元素分析成分及性質ELEMENTSANDPROPERTIESOFELEMENTALANALYSISOFCOAL不可燃成分、有害成分,含量差別大(2%~60%)水分(M)全水分12降低發熱量阻礙著火及燃燒影響煤的磨制及煤粉的輸送煙氣流過低溫受熱面產生堵灰及低溫腐蝕對鍋爐工作的危害表面水分(外在水分)Surfacemoisture(externalwater)固有水分(內在水分)Inherentmoisture(internalmoisture)煤的元素分析成分及性質ELEMENTSANDPROPERTIESOFELEMENTALANALYSISOFCOAL不可燃成分、有害成分,含量差別大(5%~50%)
灰分的定義:煤中所含的礦物雜質燃燒后形成的固體殘留物灰分(A)降低發熱量阻礙著火及燃燒產生結渣、積灰、磨損、腐蝕等有害現象對大氣的污染對鍋爐工作的危害煤的元素分析成分及性質ELEMENTSANDPROPERTIESOFELEMENTALANALYSISOFCOAL質量百分含量表示/Express燃燒計算、煤的分類作用/Function正式場合(設計、研究、設備鑒定等)應用/Application煤的元素分析法火電廠常見的脫硫脫硝工藝Commondesulfurizationanddenitrificationtechnologyinthermalpowerplants火電廠常見的脫硫脫硝工藝,一般來說分為燃燒前脫硫脫硝、燃燒中脫硫脫硝和燃燒后脫硫脫硝。火電廠常見的脫硫脫硝工藝Commondesulfurizationanddenitrificationtechnologyinthermalpowerplants隨著科學技術的不斷更新,脫硫脫硝的技術方法也越來越多。傳統的石灰石-石膏濕法脫硫工藝技術工作原理是通過二氧化硫與石灰石發生化學反應,將其吸收生成石膏(CaSO4?2H2O),達到二氧化硫的最大吸收率,二氧化硫轉化為亞硫酸鈣,經空氣氧化后最終吸收產物為硫酸鈣晶體(石膏)漿液。其他濕法脫硫工藝技術臭氧的氧化結合化學吸收法海水法雙堿法亞鈉循環法氧化鎂法干法和半干法脫硫脫硝技術脈沖電暈同步脫硫脫硝電子束輻照煙氣脫硫脫硝活性焦吸附法電催化氧化法流光放電等離子體法03小結briefsummaryofcontent本次任務主要內容Themaincontentofthistask五種元素“煤的元素分析法,包括碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五種元素和灰分(A)、水分(M)兩種成分。煤的元素分析及水分,灰分含量作為燃燒計算的依據灰分(A)兩種成分水分(M)碳(C)氫(H)氧(O)氮(N)硫(S)鍋爐燃料認知任務2.2煤的工業分析成分及性質煤的工業分析定義01煤的工業分析各成分02煤粉的焦結性03元素分析和工業分析的區別和聯系0404元素分析和工業分析的區別和聯系THEDIFFERENCEBETWEENELEMENTANALYSISANDINDUSTRIALANALYSIS灰分A碳CHONS水分M灰分A固定碳FC揮發分V水分M焦炭揮發性物質元素分析和工業分析的區別和聯系灰分A=灰分A;水分M=水分M揮發分V=H+O+N+S+部分C固定碳FC=剩下不能揮發的部分C灰分A+固定碳FC=焦炭揮發分V+水分M=揮發性物質元素分析和工業分析的區別和聯系Differencebetweenelementanalysisandindustrialanalysis元素分析水分、灰分工業分析揮發分C,H,O,N,S水分灰分固定碳鍋爐燃料認知任務2.2煤的工業分析成分及性質煤的工業分析定義01煤的工業分析各成分02煤粉的焦結性03元素分析和工業分析的區別和聯系0401煤的工業分析定義INDUSTRIALDEFINITIONANALYSISOFCOAL煤的工業分析定義Introductionofcoal01成分—水分(M)、揮發分(V)、固定碳(FC)、灰分(A)03作用—指導燃燒調整、改善燃燒工況;煤分類的主要依據;鍋爐設計時的重要參數02方法—通過干燥、加熱、灼燒得到水分、揮發分、固定碳和灰分煤的工業分析是利用煤在加熱燃燒過程中的失重進行定量分析,測定煤的水分M、揮發分V、固定碳FC和灰分A的各成分的質量百分含量。定義煤的工業分析定義Introductionofcoal在煤的著火燃燒過程中各成分的變化01020304變化01將煤加熱到一定溫度時,首先水分被蒸發出來;02繼續加熱,H,O,N,S及部分C所組成的有機化合物被分解,變成氣體揮發出來,這些氣體成為揮發分。03揮發分析出后,剩下的是焦炭,焦炭包括固定碳和灰分。04M,V,和A是直接測量得到的,水分通過干燥法測出,灰分通過把煤能燒的燒完后不能燒的就是灰分,揮發分是在專門的容器中熱解測量。而FC則是由差減法得到。02煤的工業分析各成分INDUSTRIALANALYSISOFCOAL煤的工業分析各成分Industrialanalysisofcoal將自然干燥后的煤樣取1g放入預先加熱到145℃的干燥箱干燥1小時后試樣質量減輕的量占原質量的百分數即為空氣干燥基水分1水分空氣干燥法式中:—空氣干燥煤樣的水分含量,%;—煤樣干燥后失去的質量,g;—煤樣的質量,g。煤的工業分析各成分Industrialanalysisofcoal2揮發分特點01容易著火燃燒,含量是評定煤燃燒性能的一個重要指標02揮發分析出后會使焦炭變得比較松散而多孔,有利于燃燒過程的發展。含揮發分多的煤容易著火,燃燒反應快,火焰長測定方法組成可燃氣體(H2、CO、CH4等)不可燃氣體(O2、N2、CO2、H2O等)失去水分的煤樣放入電爐中加熱,冷卻至室溫后稱重,可得揮發分,有機物質分解成各種氣體,稱為揮發分煤的工業分析各成分Industrialanalysisofcoal3灰分測定方法1.將煤樣放在高溫爐中,升溫至815攝氏度,加熱1h。2.冷卻至室溫后稱重,剩余質量占原煤樣的質量百分數即為空氣干燥基灰分。空氣干燥基煤樣的灰分含量按下式計算:式中—空氣干燥煤樣的灰分含量,%;—煤樣干燥后殘留物的質量,g;—煤樣的質量,g。水分,揮發份析出后剩下的就是焦碳,它包括固定碳及灰分。煤的工業分析各成分Industrialanalysisofcoal4固定碳空氣干燥基煤樣的固定碳含量按下式計算:鍋爐燃料認知任務2.3煤的成分分析基準及其換算煤的成分分析基準各種成分分析基準的換算四種基準的工業分析法02各種成分分析基準的換算CONVERSIONOFVARIOUSCOMPONENTSANALYSISDATUM各種成分分析基準的換算Conversionofvariouscomponentsanalysisdatum已知某煤空氣干燥基灰分,要求收到基灰分含量。根據Aar =Aad×K,查表系數K=100-Mar/100-Mad,就可以求出同一種成分的收到基含量。其中Mad和Mar分別是收到基水分質量百分數和空氣干燥基水分量。各種成分之間可以互相換算換算系數列于表中未知基準某成分的質量百分數原基準該成分的質量百分數換算系數(K)備注:Mad和Mar分別是收到基水分質量百分數和空氣干燥基水分含量。Aad和Ad分別是干燥基和空氣干燥基灰分含量。不同基準的換算系數K收到基空氣干燥基干燥基干燥無灰基收到基1空氣干燥基1干燥基1干燥無灰基1所求已知各種成分分析基準的換算Conversionofvariouscomponentsanalysisdatum03四種基準的工業分析法INDUSTRIALANALYSISEXPERIMENT煤的工業分析定義Industrialanalysisdefinitionofcoal收到基干燥無灰基空氣干燥基干燥基01020304煤質基準符號FCar+Var+Aar+Mar=100FCad+Vad+Aad+Mad=100FCd+Vd+Ad=100FCdaf+Vdaf=10004小結BRIEFSUMMARY本次任務主要內容Themaincontentofthistask如上圖:煤的成分及其與分析基準間的關系收到基空氣干燥基干燥基無灰基基固體碳揮發分水分灰分焦炭揮發性物質A碳氫氧氨硫CHONSMfMad鍋爐燃料認知任務2.3煤的成分分析基準及其換算煤的成分分析基準各種成分分析基準的換算四種基準的工業分析法01煤的成分分析基準INDUSTRIALDEFINITIONANALYSISOFCOAL煤的成分分析基準IntroductionofcoalC+H+O+N+S+M+A=100%水分和灰分的含量受開采、運輸、儲存和天氣的影響而變化,從而使其他成分的質量百分含量發生變化0102成分分析基準用來表達成分含量所處狀態和條件,可確切地反映煤的特性,使各種分析結果具有可比性。收到基用下標“ar”表示,用于設計與運行,為計算基準空氣干燥基用下標“ad”表示,用于確定內在水分干燥基用下標“d”表示,用于確定灰分干燥無灰基用下標“daf”表示,用于煤的分類常用的分析基準01040203煤的成分分析基準Introductionofcoal收到基以無水狀態的煤為基準計算煤中成分的組合稱為干燥基,以下角標d表示。把煤中的水分去掉,由于已不受水分的影響,灰分含量百分數比較穩定,可用于比較兩種煤的含灰量Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=100%空氣干燥基以與空氣溫度達到平衡狀態的煤為基準,即供化驗的煤樣在實驗室溫度條件下,自然干燥,去除外在水分,燃料里面的水分和空氣的濕度一樣,此時計算煤的各成分的組合稱為空氣干燥基,以下角標ad表示0102Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Mad+Aad=100%煤的成分分析基準Introductionofcoal干燥基以收到狀態的煤為基準計算煤中全部成分的組合稱為收到基,其中包括煤中的全部水分。以下角標ar表示,以元素分析法為例,工業分析也可以應用這幾種基準。Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%干燥無灰基以無水、無灰狀態的煤為基準計算煤中成分的組合稱為干燥無灰基,去掉煤中的水,去掉煤中的灰,沒水,沒灰的狀態,以下角標daf表示。0304Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%注意:01判斷同一成分在兩個不同基準之間的數值大小關系Cdaf>Cd>Cad>Car02在實驗室煤質分析所使用的煤樣是空氣干燥基,但在鍋爐設計,計算時,是按照收到基進行計算的。煤的成分分析基準Analysisdatumofcoalcomposition鍋爐燃料認知鍋爐是耗用大量燃料的動力設備鍋爐是實現把燃料的化學能轉化為熱能的裝置只有不斷地向鍋爐內供給燃料,才能保證生產不斷地進行任務2.1燃煤組成成分及性質燃料種類鍋爐燃燒方式爐膛結構布置鍋爐工作的安全性鍋爐工作的經濟性燃料性質燃煤組成成分及性質43521燃煤目的了解燃料特別是煤的特性,為煤的燃燒作準備;關鍵學會煤的評價指標,何為好、壞煤?難點煤的成分換算在全部內容的重要性中等對后面內容影響鍋爐經濟性分析(熱效率)制粉系統燃燒過程及燃燒布置01燃料介紹FUELINTRODUCTION鍋爐燃料的介紹Introductionofboilerfuel固體燃料煤炭液體燃料油類氣體燃料天然氣什么是燃料呢?可以產生大量熱能的物質稱為燃料根據燃料的物態可以分為哪幾種呢?Whatcanbeclassifiedaccordingtothestateofthefuel?不是燃料我國目前的情況Currentsituationinourcountry燃油鍋爐燃煤鍋爐燃氣鍋爐很少很少比較常見燃煤鍋爐仍是電廠鍋爐今后發展的方向我國煤炭資源比較豐富,但是人均擁有量還是很低的。為了合理地充分利用資源,電力部門在選用燃料時有以下原則:火電廠一般燃用其他部門不便利用的劣質燃料,盡可能不占用其它工業部門所需的優質燃料盡可能建設坑口電站,就地利用資源,向外輸送電力,也可以促進各地區天然資源的開發利用提高燃料的使用經濟效果,節約能源,盡量減少對環境的污染綜合考慮價格核算成本鍋爐燃料認知任務2.2煤的工業分析成分及性質煤的工業分析定義01煤的工業分析各成分02煤粉的焦結性03元素分析和工業分析的區別和聯系0403煤粉的焦結性COKINGPROPERTYOFPULVERIZEDCOAL焦炭煤的焦結性對層燃爐的影響在層燃爐中,燒不焦結性煤時焦碳成粉末,易被風吹走或從爐落下,使燃燒損失增加;燒強結焦性煤時,焦碳成塊狀,使空氣阻力增加,影響煤的燃燒,使燃燒損失增加。對煤粉爐工作也有影響。在煤粉爐中,燒強結焦性煤時,易引起爐內結渣。煤粉的焦結性Cokingpropertyofpulverizedcoal焦碳的物理性質差別很大,變得疏松,有的比較松軟,有的結成不同硬度的焦塊。焦碳的這種不同粘結性程度稱為煤的焦結性。鍋爐燃料認知主要內容01煤灰的組成02煤灰的熔融性的測定03熔融特性對鍋爐的影響04影響煤灰熔融性的因素任務2.5煤灰的熔融特性2.5煤灰的熔融特性01煤灰的組成Thecompositionofcoalash煤灰的組成Thecompositionofcoalash1.煤灰的組成是由各種礦物成分組成的混合物,主要有氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、各種氧化鐵(FeO、Fe2O、Fe3O4)、鈣鎂氧化物(CaO、MgO)及堿金屬氧化物(K2O、Na2O)等。“酸性氧化物:SiO2、Al2O3、TiO3堿性氧化物:Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O02煤灰的熔融性的測定Determinationofthemeltingpropertyofcoalash煤灰的熔融性的測定Determinationofthemeltingpropertyofcoalash“2.灰的熔融性的測定7mm20mm用角錐法測定加熱到一定程度后,灰錐在自重的作用下,開始發生變形,隨后軟化和出現液態。角錐法就是根據目測灰錐在受熱過程中形態的變化,用三種形態對應的特征溫度來表示煤灰的熔融特性。煤灰的熔融性的測定Determinationofthemeltingpropertyofcoalash灰錐熔融特征示意圖灰錐頂端開始變圓或彎曲時的溫度DT-變形溫度錐頂變至錐底或變成球形或高度等于或小于底長時對應的溫度ST-軟化溫度錐體熔化成液體或厚度在1.5mm以下時對應的溫度FT-熔化溫度由于煤灰中含有多種成分,這些成分的熔化溫度各不相同,所以煤灰沒有固定的由固相轉為液相的熔融溫度。一般用軟化溫度ST作為灰熔融性的指標鍋爐燃料認知主要內容01煤灰的組成02煤灰的熔融性的測定03熔融特性對鍋爐的影響04影響煤灰熔融性的因素任務2.5煤灰的熔融特性03煤灰的熔融特性對排渣方式的影響Theinfluenceofthemeltingcharacteristicsofcoal煤灰的熔融特性對排渣方式的影響Theinfluenceofthemeltingcharacteristicsofcoalashonslagdischarge“3.灰的熔融特性對排渣方式的影響當溫度間隔值在200~400℃時,意味著固相和液相共存的溫度區間較寬,煤灰的粘度隨溫度變化慢,煤灰的粘結隨溫度變化緩慢,在爐膛中易于結渣,屬于易融灰,這樣的灰渣稱為長渣,可用于液態排渣爐。當溫度間隔值在100~200℃時為短渣,此灰渣粘度隨溫度增加很快,凝固快,三個狀態變化很大,三個溫度間隔很小,屬于難融灰,適用于固態排渣爐。對固態排渣,為減輕爐內結渣,應燃用具有短渣性質的煤。ST和DT差值的大小反應了灰渣從固態向液態轉變的溫度區間煤灰的熔融特性對排渣方式的影響Theinfluenceofthemeltingcharacteristicsofcoalashonslagdischarge2.灰的熔融特性對鍋爐結渣的影響煤粉中的灰分經燃燒后有下列三種形式01保持固體狀態,以飛灰形態通過鍋爐各受熱面,引起磨損。0203融化成液態,形成結渣。揮發成氣態,在較冷受熱面形成沾污。結渣的危害熔融特性是判斷鍋爐運行中是否會結渣的主要因素鍋爐結渣對鍋爐安全運行有非常重要的影響如果爐膛內大面積結渣就會導致爐膛傳熱效率大大下降,從而影響電廠熱效率。按煤的灰熔點大小,可以對其結渣的可能性進行預報:一般,ST>1400℃時不易結渣;ST=1200℃~1400℃時有可能結渣;ST<1200℃時容易結渣。04影響煤灰熔融性的因素Factorsaffectingthemeltingofcoalash“4.影響灰熔融性的因素影響煤灰熔融性的因素Factorsaffectingthemeltingofcoalash(1)灰的成分灰的成分按其化學性質,可分為酸性氧化物和堿性氧化物。堿性氧化物增多時,使灰熔點降低,容易發生結渣。一般灰中高熔點成分(SiO2、Al2O3、MgO等)越多時,灰的熔點也越高;相反,含熔點低的成分(FeO、Na2O、K2O)越多時,灰的熔點也越低。影響煤灰熔融性的因素Factorsaffectingthemeltingofcoalash(2)灰所處環境介質的性質介質中存在CO、H2等還原性氣體時,會使灰中的高價氧化鐵(熔點1500℃左右)還原成低熔點的氧化亞鐵,后者又與氧化硅結合成共晶體并進一步形成共晶體混合物(熔點1000℃左右),使灰熔點大大降低。(3)煤中灰分含量一般,燃燒含灰多的煤時容易結渣,但不如前兩個因素的影響明顯。灰的成分和其所處周圍高溫介質性質相同而煤中灰分含量不同時,灰的熔點也會發生變化。灰量越多時灰中各種成分相互接觸頻繁,從而在高溫下產生化合、分解、助熔作用的機會增多,使灰的熔點降低。鍋爐燃料認知任務2.6煤的分類主要內容01煤的分類標準02煤的可磨性01煤的分類標準Classificationstandardofcoal煤的分類標準Classificationstandardofcoal煤是由多種有機物質和無機物質混合組成的復雜的固體碳氫燃料。煤是遠古植物遺體隨地殼的變動被埋入地下,長期處在地下環境中,植物中的纖維素,木質素經脫水腐蝕,含氧量不斷減少,碳質不斷增加,逐漸形成化學穩定性強,含碳量高的固體化合物,埋入地下的深度和時間不同,就會形成不同的煤種。煤的分類標準Classificationstandardofcoal1.無煙煤(Vdaf<10%)2.貧煤(Vdaf=10%
20%)一般按干燥無灰基揮發分分類3.煙煤(Vdaf=20%
40%)4.褐煤(Vdaf>40%)煤的分類標準Classificationstandardofcoal無煙煤是煤化程度最深的煤;含碳量最多,一般Car大于50%,最高可達95%;灰分不多,Aar=6%-25%;水分較少,Mar=1%-5%;發熱量很高,可達25000-32500KJ/Kg;揮發分含量少,Vdaf小于10%,而且揮發分釋放溫度較高,其焦炭沒有粘結性,著火和燃盡較困難;燃燒時無煙,火焰呈青藍色;無煙煤的表面有明亮的黑色光澤,機械強度高。儲存時穩定,不易自燃。無煙煤煤的分類標準Classificationstandardofcoal煙煤的煤化程度低于無煙煤;含碳量一般為Car=40%-60%,個別可達75%;灰分不多,Aar=7%-30%;水分也較少,Mar=3%-18%;發熱量一般為20000-30000KJ/Kg;除貧煤因揮發分較少外,其余煙煤揮發分都較高,著火,燃燒容易;煙煤的焦結性各不相同,貧煤焦炭呈粉狀,優質煙煤則呈強焦結性,多用于冶金行業。煙煤煤的分類標準Classificationstandardofcoal其性質介于無煙煤與煙煤之間;其碳化程度比無煙煤稍低;揮發分含量Vdaf僅為10%~20%;不易點燃;燃燒時火焰短,但稍勝于無煙煤;焦碳無焦結性;貧煤煤的分類標準Classificationstandardofcoal褐煤含碳量為Car=40%-50%;水分和灰分含量較高,Mar=20%-50%,Aar=6%-50%;因而發熱量較低,Qar,net=10000-21000KJ/kg;因它含有較高的揮發分,Vdaf=40-50%,所以容易著火燃燒;褐煤外表面多呈褐色或黑褐色,機械強度高,化學反應性強,空氣中容易風化,不易儲存和運達。褐煤煤的分類標準Classificationstandardofcoal無煙煤貧煤煙煤褐煤揮發份含量%長短年代從該圖可以看出,隨著年代的增長,揮發份含量逐漸降低,揮發分含量由高到底依次是褐煤,煙煤,貧煤,無煙煤。含碳量由高到底依次是無煙煤,貧煤,煙煤,褐煤。我國主要動力用煤有:平頂山煙煤大同煙煤義馬煙煤陽泉無煙煤焦作無煙煤萍鄉無煙煤淄博貧煤西山貧煤芙蓉貧煤元寶山褐煤豐廣褐煤……鍋爐燃料認知任務2.6煤的分類主要內容01煤的分類標準02煤的可磨性02煤的可磨性Grindabilityofcoal煤的可磨性Grindabilityofcoal由于煤的機械性質不同,有的煤較難破碎,有的卻容易破碎,煤被磨制成一定細度的煤粉的難易程度成為煤的可磨性系數。煤磨煤能耗與煤粉細度值成反比,即對于同一燃料,磨得越細,消耗的能量就越大。試驗指出,煤在磨煤機中磨制成煤粉所消耗的能量與新產生的表面積成正比,即 E=EA(A2-A1)試驗和理論表明,磨制后的煤粉表面積A2與煤粉細度R90有關1.磨制煤粉消耗的能量煤的可磨性Grindabilityofcoal標準煤取用極難磨制的無煙煤。顯然,標準煤的可磨性系數Kkm=1。Kkm<1.2的煤是難磨的煤種,Kkm>1.5的煤是易磨的煤種。該方法是將風干的、相同相同和磨煤能耗相同的條件下所得質量的標準煤和試驗煤,在初始粒度到的兩個煤粉細度來確定可磨性系數,即2.可磨性系數的兩種測定方法(1)前蘇聯全蘇熱工所得測定方法煤的可磨性Grindabilityofcoal圖為哈氏可磨儀
一些國家常采用一種哈氏可磨性系數:2.可磨性系數的兩種測定方法(2)哈得羅夫法與Kkm只是測定的方法不同,兩者的關系可用下式換算:哈氏法是以一小型中速球磨機作測試機,當主軸運轉60轉后,測定50g一定粒度的煤樣中通過孔徑為74μm篩子的煤粉量。煤的可磨性GrindabilityofcoalG透過孔徑為74um的篩子的煤粉量。(1)制粉系統運行時,用來預計磨煤出力和電能消耗;測定可磨性系數的目的
(2)制粉系統設計時,用來指導磨煤機型選型,計算磨煤出力和電能消耗。鍋爐燃料認知0101發熱量02各種基準的發熱量之間的換算03折算成分04標準煤和標準煤耗率任務2.4煤的發熱量01發熱量CALORIFICVALUE發熱量Calorificvalue煤的發熱量是煤的重要特性之一。它是指單位質量的煤在完全燃燒時所放出的熱量,用符號表示Q,實際應用中有高位發熱量和低位發熱量之分。發熱量的定義當發熱量包括煤燃燒后所產生的水蒸氣凝結放出的汽化潛熱時,稱為高位發熱量。當發熱量不包括水蒸氣凝結放出的汽化潛熱時,稱為低位發熱量。表示方法:Qgr,QnetQgr-Qnet=水分質量
汽化潛熱鍋爐的排煙溫度一般在120~160℃之間,煙氣中水分以蒸汽存在。低位發熱量是鍋爐中的有效利用熱量高位發熱量、低位發熱量及其關系01040203發熱量Calorificvalue高位發熱量、低位發熱量的換算
干燥無灰基高位發熱量與低位發熱量之間的關系如下式:
04空氣干燥基高位發熱量與低位發熱量之間的關系如下式:
02
干燥基高位發熱量與低位發熱量之間的關系如下式:
0301收到基高位發熱量與低位發熱量之間的關系:02各種基準的發熱量之間的換算Conversionbetweenthecalorificvaluesofvariousdatum各種基準的發熱量之間的換算Conversionbetweenthecalorificvaluesofvariousdatum發布會商業路演工作匯報93各種基準的發熱量之間的換算已知收到基高位發熱量各種基準的高位發熱量之間可以用換算系數換算各種基準的低位發熱量之間不能用換算系數換算
通過查換算系數K等于100-Mad/100-Mar,直接乘以該系數就可求出空氣干燥基高位發熱量。先將已知的低位發熱量換算成同基準的高位發熱量然后查出相應的換算系數k,進行不同基準的高位發熱量的換算,求出所求基準的高位發熱量最后,進行所求基準高、低位發熱量換算即得出所求的低位發熱量。03折算成分Normalizedcomponent折算成分Normalizedcomponent折算成分的定義用來衡量水分、灰分和硫分對鍋爐工作的有害程度規定把相對于每4190kj/kg(1000kcal/kg)收到基低位發熱量的煤所含收到基水分、灰分和硫分,分別稱為折算水分、折算灰分、折算硫分。折算成分用下標zs表示。折算成分normalizedcomponent折算成分公式區分標準:Mar,ZS8%高水分煤,Aar,ZS4%,高灰分煤Sar,ZS0.2%高硫分煤01折算水分02折算灰分03折算硫分鍋爐燃料認知0101發熱量02各種基準的發熱量之間的換算03折算成分04標準煤和標準煤耗率任務2.4煤的發熱量04標準煤和標準煤耗率Standardcoalandcoalconsumptionratestandard標準煤和標準煤耗率Standardcoalandcoalconsumptionratestandard330g/KW.h338g/KW.h哪臺機組的經濟性更好呢?標準煤和標準煤耗率Standardcoalandcoalconsumptionratestandard標準煤的概念定義收到基低位發熱量為29310KJ/Kg(7000kcal/kg)的煤為標準煤。標準煤耗量的計算kg/h
式中B——電廠實際煤耗量,kg/h。在比較兩個電廠的煤耗時,可先折算為標準煤耗后再比較。標準煤和標準煤耗率Standardcoalandcoalconsumptionratestandard原煤煤耗率是指發電廠或機組生產1kw·h的電能(即1度電)所消耗的原煤量,用符號b表示,單位為kg原煤/(kw·h),即標準煤耗率是指發電廠或機組生產1kw·h的電能所消耗的標準煤量,用符號bb表示,單位為kg標煤/(kw·h),即
kg原煤/(kw·h)
標準煤和標準煤耗率Standardcoalandcoalconsumptionratestandard兩種同型號機組,其中甲機組的實際煤耗率為330g/kw.h。所用煤的收到基低位發熱量為28000kJ/Kg,乙機組實際煤耗率為338g/KW.h,所用煤的收到基低位發熱量為26000kJ/Kg,那臺機組經濟性好?顯然甲大于乙,乙機組經濟性好。根據標準煤耗率的計算公式:甲=乙=例題標準煤和標準煤耗率Standardcoalandcoalconsumptionratestandard標準煤耗率是全廠性或整臺發電機級的經濟指標,它與鍋爐、汽輪機、發電機等設備及其系統的運行經濟性有關一般中壓電廠的發電煤耗率約為450—500g標準煤/(kw·h),高壓電廠的發電煤耗率約為350—400g標準煤/(kw·h),超高壓電廠的發電煤耗率約在.350g標準煤/(kw·h)以下。
特別是鍋爐的運行經濟性對降低電廠煤耗率影響較大鍋爐燃料認知煤粉的流動性01煤粉的自燃性和爆炸性02煤粉水分03任務2.7煤粉的一般特性02煤粉的自燃性和爆炸性SPONTANEOUSCOMBUSTIONANDEXPLOSIVESOFPULVERIZEDCOAL煤粉的自燃性和爆炸性Spontaneouscombustionandexplosivesofpulverizedcoal自燃性的定義積存的煤粉會由于緩慢氧化而放出一些熱量,煤粉容易吸附空氣中的氧,在散熱不良的情況下,煤粉溫度會自行升高而著火。爆炸性的定義制粉系統中的煤粉自燃或由其他火源,會使氣粉混合物被點著,并迅速傳播開來,形成大面積的著火燃燒,使壓力升高到0.2~0.3MPa并發出巨大的聲響。所以輸煤管道不能發生煤粉沉積。煤粉的自燃性和爆炸性Spontaneouscombustionandexplosivesofpulverizedcoal影響煤粉爆炸的因素
對于不同的煤種和制粉系統,通過控制磨煤機出口氣粉混合物的溫度來防止煤粉爆炸01煤的揮發分一般Vdaf<10%時,沒有爆炸的危險。但當Vdaf>20%時,爆炸的可能性很大。02煤粉水分煤粉越干燥越容易爆炸。煤粉水分與磨煤機出口氣粉混合物的溫度有關。煤粉的自燃性和爆炸性Spontaneouscombustionandexplosivesofpulverizedcoal影響煤粉爆炸的因素03煤粉細度煤粉濃度為1.2~2.0千克/立方米時最容易爆炸,而運行時正是這樣的濃度!在實際運行中一般很難避開這一危險濃度,然而氣粉混合物只有在遇火源后才有可能發生爆炸。控制煤粉自燃對于防止煤粉爆炸是極為重要的。當煙煤煤粉的顆粒直徑0.1mm時,幾乎不會爆炸。所以,揮發分高的煤不應磨得太細。04煤粉濃度煤粉的自燃性和爆炸性Spontaneouscombustionandexplosivesofpulverizedcoal影響煤粉爆炸的因素05氣粉混合物的流速06氣體的含氧量流速過低,氣粉流動不暢,產生沉積而引起自燃。流速過高,會引起靜電火花而導致煤粉爆炸。流速一般控制在16~30m/s的范圍內。輸送煤粉的氣體含氧量越大,爆炸的可能性就越大。如氣體含氧量小于15%時就不會爆炸。煤粉的自燃性和爆炸性Spontaneouscombustionandexplosivesofpulverizedcoal引爆點主要在容易長期積煤或積粉的位置磨煤機入口積煤自燃細粉分離器處積粉自燃粗粉分離器積粉自燃防爆措施1.對于含揮發分高的易爆燃料,應采取嚴格措施控制磨煤機出口氣粉混合物的溫度。2.將煤粉磨的粗些、在輸送煤粉的氣體中摻入適量的煙氣,以控制氧的比例,控制氣粉混合物的流速、嚴格按規程對煤粉倉定期降粉總結防止煤粉爆炸的措施?重點防止明火3.停爐時應將煤粉倉中的煤粉用盡、加強原煤管理、防止易燃和易燃物混入煤中等,并應在制粉系統中裝設足夠數量的防爆門。03煤粉水分Pulverizedcoalwater煤粉水分Pulverizedcoalwater煤粉的流動性煤粉的爆炸性燃燒的經濟性磨煤機出力煤粉水分可靠性、燃燒的經濟性及制粉系統的安全性和經濟性綜合考慮,推薦的煤粉水分為:對于無煙煤和貧煤,Mmf≤0.5Mad;煙煤Mmf=Mad;褐煤,Mmf=Mad+8。水分多,結塊,堵塞,磨出力水分少,自燃,爆炸鍋爐燃料認知任務2.8煤粉細度和顆粒分布1煤粉細度2煤粉的均勻性鍋爐是耗用大量燃料的動力設備鍋爐是實現把燃料的化學能轉化為熱能的裝置只有不斷地向鍋爐內供給燃料,才能保證生產不斷地進行01煤粉細度FINENESSOFPULVERIZEDCOAL煤粉細度煤粉細度的表示煤粉細度的定義表明煤粉顆粒群粗細的指標.煤粉過粗,在爐膛內不易燒盡,增加不完全燃燒熱損失;煤粉過細,又會使制粉系統的電耗和金屬磨耗增加.所以,煤粉細度應適當指煤粉顆粒通過的篩孔的最小尺寸煤粉粗細A:留在篩子上的煤粉重量,g;公式RX
a+ba=X100%B:通過篩孔的煤粉重量,g;X:篩孔的內邊寬度,
μm;煤粉細度Finenessofpulverizedcoal篩號每厘米長度上的篩格數每平方厘米上的篩孔數篩孔寬度μm金屬絲寬度μm101010060040030309002001305050250012080707049009055808064007550100100100006040各國標準篩的規格是不同的,我國采用的標準篩規格見表:若殘留量相同即Rx值相同時,篩孔內邊尺寸X越小,煤粉越細。用同一號篩子篩分,殘留在篩子上的煤粉量越多,Rx值越大,煤粉越粗;煤粉細度Finenessofpulverizedcoal電廠煤粉篩發電廠常用篩孔寬度x為90mm和200mm的兩種篩子,即用R90和R200來表示煤粉細度。如果只用一個數值來表示煤粉細度,則常用R90。R90表示采用的70號篩子,篩孔寬度是90,200目75%通過約等于R90=18.5%,也就是90目通過率18.5%。煤粉細度Finenessofpulverizedcoal姚孟電廠磨煤機磨煤機出口介質溫度77℃煤粉細度Finenessofpulverizedcoal型號HP1003型中速碗式磨煤機設計煤種最大出力61.2t/h數量(每臺爐)
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