文档介绍：2-1 燃料的成分及其主要特性
燃料总类
核能燃料—可控核裂变与和聚变
有机燃料—以各种形式在自然界存在的碳氢化合物
一、煤的成分及分析基准
可燃成分和不可燃成分组成的复杂组合物,结构非常复杂。
各组成元素并不单独游离存在,而是以复杂的化合物存在,成分十分不均匀。
煤的化学分析(元素分析)成分分为:
C,H,O,N,S,A(ash),M(moisture)
可燃成分—C,H,部分S
不可燃成分—N,水分,灰分
C:
最主要的可燃质,煤是富含碳的燃料
一般含量:20%~70%
碳含量取决于碳富集程度,炭化及年龄。
燃烧产物主要是CO2
碳的发热量:7800 kcal/kg,×7800 kJ/kg
关于热量单位:
kcal(工程),kJ(国际), BTU(英制)…
H:
发热量很高,达28600 kcal/kg,极易燃烧,
煤中含量很少,仅为2%~5%,
液体燃料中可达到14%,
天然气中最多。
O:
,且不助燃,氧不以游离状态存在于煤中,与煤中的氢和碳组成化合物,占据部分可燃质,使煤发热量降低。
~15%,木柴中的氧含量达到20%~25%。
N:
氮是一种不利的元素,在高温环境下,与氧形成氮氧化物,对环境危害极大。
煤中氮的含量~1%。
S:
部分S属于可燃质,
发热量仅2160 kcal/kg,
对锅炉设备及环境的危害很大,
~5%,甚至更高,超过2%,既为高硫煤。
灰分(Ash):
煤中不可燃矿物杂质,成分十分复杂,大多数煤的灰分含量7%~40%。
1) 可燃物减少, ,着火困难,灰渣量增加,运行操作繁重;
2) ,炉内易结渣,使受热面传热恶化,
3)
水分(Water、Moisture):
燃料中的主要杂质,约占5~60%。
内部水分(固有水分)105~110 ℃
外部水分(表面水分)45~50 ℃
化合水分(结晶水)灰分的一部分
—
1) 水分进入炉内吸热汽化成水蒸气,对燃烧不利;
2) 在烟气露点时,水蒸气与SO2、SO3生成亚硫酸和硫酸,造成低温腐蚀;
3)
挥发份:
失去水分的煤样在隔绝空气的条件下加热到一定温度时,煤分解逸出的部分可燃质和矿物质。
主要成分是CO、CO2、CmHn、H2等。
收到基挥发份含量在5%~40%之间。
挥发份的测定
挥发份对煤的着火、燃烧的影响
焦炭的性质——焦结性
焦炭——煤在隔绝空气加热时,水分蒸发、挥发分析出后固体残余物质。
焦结性——由于煤种不同,焦炭的物理性质、外观等各不相同焦结性状
焦炭结构特征
1)  粉状 2)  粘结
3)  弱粘结 4)  不熔融粘结
5)  不膨胀熔融粘结 6)  微膨胀熔融粘结
7)  膨胀熔融粘结 8)  强膨胀熔融粘结
焦结性对层燃炉燃烧过程的影响
1)粉状焦炭——堆积紧密,妨碍空气流动
①烟气流速过大,易被气流携带,形成火床火口;
②烟气流速过小,燃烧通风不畅,易从通风孔隙中漏入灰坑
2)强焦结性煤——挥发分逸出后,焦炭呈熔融状态,粘结成片
①内部固定碳难于空气接触而燃尽;
②燃烧层通风不畅
煤的成分分析基准及其换算
用各个成分的质量百分数来表示;
水分和灰分所占质量较大,且随外界条件有较大的波动;
采用四种不同的“基”准的质量成分表示:
;
;
;
.
;
表示燃料中全部成分的质量百分数总和
是锅炉燃料燃烧计算的原始依据。
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%
;
表示在不含外在水分的条件下,燃料各组成成分的质量百分数总和,
是实验室煤质分析所用煤样的成分组成。
Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%