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