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鍋爐燃燒基礎(chǔ)知識(shí)大全
環(huán)評(píng)是指對(duì)規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施后可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和評(píng)估，提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對(duì)策和措施，鍋爐燃燒知識(shí)也是環(huán)境影響評(píng)價(jià)師必須掌握的，下面我們就一起來(lái)看看吧!
1.
什么是能源?
什么是一次能源與二次能源?
能源：從詞義來(lái)講就是能量的來(lái)源。工程上所講的能源是指具有各種能量的對(duì)象。如太陽(yáng)能、風(fēng)水海洋能、地?zé)崮堋⒌V物能、核能、生物能等。
一次能源：是指以原有形式存在于自然界中的能源，如煤、石油、天然氣、水力、風(fēng)力、草木燃料、地?zé)帷⒑四堋⒅苯拥奶?yáng)輻射等。
二次能源：是指由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換為其它種類(lèi)和形式的人工能源，如電能、熱能、各種石油制品、煤氣、液化氣、沼氣、余熱、火藥、酒精等等。
2.
什么是燃料?
作為燃料的基本條件是什么?
所謂燃料是指在空氣中易于燃燒，并能放出大量熱量，且在經(jīng)濟(jì)上值得利用其熱量的物質(zhì)。這里需要強(qiáng)調(diào)的是：不能簡(jiǎn)單的把可燃物統(tǒng)稱為燃料，比如，紙張、棉布、糧食及食用油等都是可燃物，但不能把它們當(dāng)作燃料。
由于工程上、生活上對(duì)燃料的需求量極大，作為燃料的物質(zhì)應(yīng)具備下列基本條件：
(1)易于獲取;
(2)容易燃燒、發(fā)熱量高且價(jià)格低謙;
(3) 貯藏、運(yùn)輸、處理比較簡(jiǎn)便;
(4)使用過(guò)程中沒(méi)有大的危險(xiǎn)性;
(5) 燃燒產(chǎn)物對(duì)大氣、水質(zhì)等環(huán)境不會(huì)造成嚴(yán)重污染。
3.
燃料分哪幾類(lèi)?
燃料的分類(lèi)方法很多，類(lèi)別也就較多。通常以燃料的形態(tài)分類(lèi)，有如下幾種：
(1)固體燃料包括煤、油頁(yè)巖、木柴等到。電站電廠鍋爐使用的固體燃料主要是煤。
(2) 液體燃料包括石油及其制品、酒精等到。電站電廠鍋爐點(diǎn)火用油一般為柴油，作為主燃料時(shí)為重油或渣油。
(3)氣體燃料包括天然氣、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、城市煤氣、沼氣、液化氣等。根據(jù)地域不同，電站電廠鍋爐可能燃用部分焦?fàn)t氣或高爐煤氣。而其它氣體燃料是不提倡作為電廠鍋爐燃料的，這些燃料用于其它方面可能更合理。
4.
電站電廠鍋爐燃料為什么要
以煤為主?為什么要提倡以煤代油?
電站電廠鍋爐是消耗燃料的大戶，每年燃料沙子消耗量約占全國(guó)燃料總耗量的20%—25%。電站電廠鍋爐要以煤為主、以煤代油的燃料政策，是根據(jù)我國(guó)客觀情況而決定的。我國(guó)煤炭資源十分豐富，已探明的儲(chǔ)量在6500億t以上，近年的煤炭產(chǎn)量也在穩(wěn)步上升，可以保證長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)。
我國(guó)的石油、天然氣資源雖然也十分豐富，但遠(yuǎn)不及煤炭資源可觀。更主要的是石油、天然氣經(jīng)過(guò)深加工之后，可以得到更多的輕紡、化工等部門(mén)所需的原料，能獲取更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如果將石油、天然氣作為電廠鍋爐燃料直接燒掉，那將是很可惜的，同時(shí)，還會(huì)使發(fā)電成本提高。
基于上述原因，電站電廠鍋爐燃料要以煤為主，以煤代油。要盡一切可能壓縮燃料油的消耗量，原來(lái)燒油的電廠鍋爐，也要盡可能地進(jìn)行技術(shù)改造，改燒煤炭。
5.
什么是煤的元素分析成分
與工業(yè)分析成分?
通過(guò)元素分析方法得出的煤的主要組成成分，稱元素分析成分。它包括碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分(A)、水分(M)。其中碳、氫、硫是可燃成分。硫燃燒后要生成SO2，及少量SO3，故它是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。
通過(guò)元素分析成分可以了解煤的特性及實(shí)用價(jià)值，的關(guān)燃燒計(jì)算也都使用元素分析數(shù)據(jù)。但元素分析方法較為復(fù)雜。發(fā)電廠常用較為簡(jiǎn)便的工業(yè)分析方法得到工業(yè)分析成分，用它可以基本了解煤的燃燒特性。
煤的工業(yè)分析是把煤加熱到不同溫度和保持不同的時(shí)間而獲得水分、揮發(fā)分、固定碳、灰分的百分組成。
6.
煤中水分由哪幾部分組成?
煤中水分有何危害?
通常所說(shuō)的煤中水分是指全水分Mt,由表面水分Mf和內(nèi)在水分Minh組成。
內(nèi)在水分也稱固有水分Minh，它是生成煤的植物中的水分及煤生成過(guò)程中進(jìn)入的水分，不能用自然風(fēng)干的方法除去，必須通過(guò)加熱才能除掉。它的含量對(duì)于一定煤種是穩(wěn)定的。
表面水分是在開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中進(jìn)入的，又稱外在水分，通過(guò)自然風(fēng)干即可除去。表面水分的含量，受自然條件影響較大，故其數(shù)值變化較大。不同煤種的全水分在不同條件下差別較大，少的只有百分之幾，多的可達(dá)40%~50%。
水分的存在不僅使煤種的可燃成分相對(duì)減少，發(fā)熱量下降，而且影響燃料的著火燃燒。燃用高水分的煤，使燃燒溫度偏低，煙氣容積增大，使電廠鍋爐效率下降，還會(huì)加劇電廠鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕和堵灰。煤中水分高，使煤的運(yùn)輸、磨制也會(huì)發(fā)生困難。
7.
煤中灰分由哪幾部分組成?
煤中灰分有何危害?
煤中的灰分是指燃燒后剩余的不可燃礦物質(zhì)。它可分為內(nèi)在灰分(固有灰分)和外來(lái)灰分兩部分。
內(nèi)在灰分是生成煤的植物中的不可燃礦物質(zhì)，以及在煤的生成過(guò)程中進(jìn)入的不可燃礦物質(zhì)。內(nèi)在灰分含量較少，在煤中的分布也較均勻，有時(shí)呈層狀分布。
外來(lái)灰分是在煤開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中進(jìn)入的不可燃礦物質(zhì)。在煤中的分布很不均勻，含量也受自然條件影響。
灰分是煤中的害雜質(zhì)，含量在5%—40%之間。煤中灰分越高，可燃成分相對(duì)降低，發(fā)熱量減小，且影響煤的著火與燃燒，使燃燒效率下降。燃燒后灰分可在受熱淚盈眶面上形成結(jié)渣與積灰，影響傳熱，使電廠鍋爐熱效率下降。隨煙氣流動(dòng)的粉煤灰，磨損受熱面，使電廠鍋爐受熱面使用壽命降低。為了清除灰渣與粉煤灰，使除灰塵設(shè)備復(fù)雜化。隨煙氣排入大的粉煤灰，造成對(duì)環(huán)境的污染。
8.
煤中的硫以什么形式存在?
煤中硫分有何危害?
硫在煤中以三種形式存在，即有機(jī)硫、硫鐵礦硫(黃鐵礦和白鐵礦硫等形態(tài)存在的硫)和硫酸鹽硫。前兩種可以燃燒，通常稱為可燃硫。最后一種硫酸鹽硫不可燃燒，只轉(zhuǎn)化為灰的一部分。
硫在煤中含量變化范圍也較大，一般約為0.1%-—5%。硫雖能燃燒放熱，但它卻是極為有害的成分。硫燃燒后生成二氧化硫(SO2)及少量三氧化硫(SO3)，排入大氣能污染環(huán)境，對(duì)人體和動(dòng)植物以及地面建筑物均有害。同時(shí)，SO2、SO3也是導(dǎo)致辭電廠鍋爐受熱面煙氣側(cè)高溫腐蝕、低溫腐蝕和堵灰的主要因素。
9.
煤中灰分和煤中不可燃
礦物質(zhì)的含義一樣嗎?
含義不一樣。煤中灰分是指燃燒后剩余的不可燃礦物質(zhì)，其含量是在實(shí)驗(yàn)室用加熱方法燒去可燃物而測(cè)定的。煤中的不可燃礦物質(zhì)，雖然不參與燃燒，但在高溫下，會(huì)經(jīng)歷失去結(jié)晶水、碳酸鹽和硫酸鹽熱分解、以及黃鐵礦氧化等過(guò)程，原來(lái)不可燃的礦物質(zhì)成分會(huì)有一定變化，質(zhì)量也有所減輕。因此，灰分與煤中不可礦物質(zhì)的含義是不一樣的。
同時(shí)，灰分和實(shí)際燃燒后形成的灰渣也有不同。測(cè)定灰分時(shí)加熱溫度為800℃，在電廠鍋爐內(nèi)實(shí)際燃燒時(shí)，溫度為1500—1600r℃。在這樣高溫下，使部分氧化硅、氯化物、堿金屬鹽類(lèi)直接升華為氣體逸出，以及高溫氧化或還原、共晶體形成等過(guò)程，使灰渣的成分和測(cè)定的灰分的成分組成會(huì)有很大的差異，灰的熔融特性也不完全一致。
10.
煤中的含碳量、固定碳、
焦碳的含義相同嗎?
煤的含碳量是碳在煤中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，包括煤中全部碳量。煤在加熱后，水分首先析出，隨著溫度的升高，揮發(fā)分漸析出，煤中的一部分碳也要揮發(fā)成氣體，沒(méi)有揮發(fā)的碳稱之為固定碳。換句話說(shuō)，固定碳的含量是指工業(yè)分析中四種成分，(水分、揮發(fā)分、灰分、固定碳)中的碳的含量。工業(yè)分析中，水分、揮發(fā)分析出后剩余的部分稱為焦炭，焦炭是由固定碳和灰分所組成。
由上述說(shuō)明可知，煤中的碳、固定碳、焦炭。都是由煤中的碳引發(fā)出來(lái)的，都與碳的關(guān)系，但三者的數(shù)量和物理意義又不相同，。
11.
煤的成分分析基準(zhǔn)有哪幾種?
煤的成分組成是用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的。即：
C+H+O+N+S+A+M=100%
式中，C、H、O、N、S、A、M分別表示煤中碳、氫、氧、氮、硫、灰分、水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
由于煤中灰分、水分隨開(kāi)采條件、儲(chǔ)運(yùn)條件和氣象條件的變化而變化，同一種煤，在不同條件下，其成分的百分組成就不相同，若欲用其成分含量百分?jǐn)?shù)說(shuō)明煤的物性，必須同時(shí)指明煤是在什么狀態(tài)下分析成分組成，才能正確判斷各種成分的影響。較常應(yīng)用的煤的成分分析基準(zhǔn)有如下四種：
(1)收到基以收到狀態(tài)的煤取樣分析其成分組成，用下角標(biāo)ar表示。即：
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%
收到基是以收到的煤為試樣所取得的成分組成，但收到的地點(diǎn)不同，其成分組成就會(huì)有差異。對(duì)于電廠鍋爐用煤來(lái)說(shuō)，收到的煤應(yīng)是進(jìn)入原煤倉(cāng)中的煤，以原煤倉(cāng)中的煤為試樣所取得的成分組成，為收到基成分組成，這也就和過(guò)去的應(yīng)用基成分基本一致。
收到基成分是電廠鍋爐有關(guān)計(jì)算中應(yīng)用最廣的成分基準(zhǔn)。
(2)空氣干燥基(舊稱分析基)以自然風(fēng)干的煤樣分析其成分組成，已扣去煤中的外在水分，剩余的只是煤的內(nèi)在水分，或稱分析水分。空氣干燥基成分用下角標(biāo)ad表示。即：
Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%
煤礦提供的煤質(zhì)數(shù)據(jù)多為空氣干燥基成分。
(3)干燥基以去掉全部水分的煤樣分析其成分組成，用下角標(biāo)d表示。即：
Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%
利用干燥基成分可較真實(shí)地反映灰的含量，因?yàn)楦稍锘煞植皇芩肿兓挠绊憽?/p>
(4)干燥無(wú)灰基(舊稱可燃基)以假想干燥無(wú)灰狀態(tài)煤的成分總量作為計(jì)算基數(shù)所得的成分組成，用下角標(biāo)daf表示。即：
Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%
干燥無(wú)灰基成分不受水分、灰分變化的影響，能較確切地反映煤中的有用成分的數(shù)值及實(shí)用價(jià)值。
上述四種成分組成是可以互相換算的，有關(guān)換算系數(shù)可由電廠鍋爐參考書(shū)及有關(guān)手冊(cè)中查取。
12.
什么是燃料的發(fā)熱量?高位
高熱量與低位發(fā)熱量有什么區(qū)別?
單位物量(1kg或1m3n)的燃料完全燃燒時(shí)，所放出的熱量稱發(fā)熱量，也稱熱值。以符號(hào)Q表示，單位是kJ/kg或kJ/m3n。
燃料燃燒時(shí)，水分要蒸發(fā)為蒸汽，氫燃燒后也要生成蒸汽。在確定發(fā)熱量時(shí)，如果把煙氣中水蒸汽的汽化潛熱計(jì)算在內(nèi)，稱為高位高熱量，用符號(hào)Qgr,ar表示。如果汽化潛熱不計(jì)算在內(nèi)，則稱為低位發(fā)熱量，用符號(hào)Qnet,ar表示。煙氣離開(kāi)電廠鍋爐時(shí)，蒸汽仍以氣態(tài)排出，汽化潛熱沒(méi)被利用。故我國(guó)在電廠鍋爐計(jì)算中多以低位發(fā)熱量為基礎(chǔ)，歐美等國(guó)也有用高位發(fā)熱量作為電廠鍋爐計(jì)算基礎(chǔ)的。
高位發(fā)熱量與低位發(fā)熱量的區(qū)別，就在于是否計(jì)入煙氣中水蒸汽的汽化潛熱，它們之間的關(guān)系為：
Qgr,ar–Qnet,ar=25.1(9Har+6Mar)kJ/kg
燃料的發(fā)熱量可用測(cè)熱計(jì)直接測(cè)出，也可根據(jù)其元素分析成分經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
Qnet,ar=339Car+1030Har–109(Oar–Sar)-25MarkJ/kg
式中各成分均以百分?jǐn)?shù)代入。
13.
什么是標(biāo)準(zhǔn)煤?
規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)煤有何實(shí)用意義?
規(guī)定收到基的低位發(fā)熱量Qnet,ar=29271kJ/kg(即7000kcal/kg)的燃料為標(biāo)準(zhǔn)煤。
標(biāo)準(zhǔn)煤實(shí)際是不存在的。只是人為的規(guī)定，提出標(biāo)準(zhǔn)煤的主要目的是把不同的燃料劃規(guī)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，便于分析比較熱力設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性。不同種類(lèi)的煤具有不同的發(fā)熱量，有時(shí)差別甚大。比如發(fā)熱量最低的煤只有8000kJ/kg，發(fā)熱量最高的煤可達(dá)30000kJ/kg。相同容量、相同參數(shù)的電廠鍋爐，在相同工況下運(yùn)行，燃用不同發(fā)熱量的煤，燃煤量也就不同，但我們不能僅僅根據(jù)燃煤量多少來(lái)分析判斷電廠鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。如果把不同的燃煤量，都折算為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)煤，那就很容易判斷哪一臺(tái)電廠鍋爐的標(biāo)準(zhǔn)煤耗量低，哪臺(tái)電廠鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性就好。
發(fā)電廠的發(fā)電煤耗與供電煤耗都是按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算的。國(guó)家有關(guān)能源的統(tǒng)計(jì)、調(diào)撥，能源消耗指標(biāo)，節(jié)約能源指標(biāo)，也都是以標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算的。
14.
常用能源與標(biāo)準(zhǔn)煤的折算系數(shù)?
為了便于計(jì)算、分析和對(duì)比，各種能源都要統(tǒng)一折算成標(biāo)準(zhǔn)煤，它們之間的折算關(guān)系，稱能源折算系數(shù)。
15.
什么是煤的折算灰分、折算水分、
折算硫分?折算成分有何實(shí)際意義?
把煤中的灰分、水分、硫分折算到每4182kJ(或1000kcal)發(fā)熱量的百分?jǐn)?shù)，分別稱為折算灰分、折算水分、折算硫分。
灰分、水分、硫分都是有害雜質(zhì)，但由于煤的發(fā)熱量不同，僅從它們的百分含量還很難估計(jì)它們給電廠鍋爐帶來(lái)的危害程度。引入折算成分后，就可根據(jù)折算成分的大小，知道實(shí)際進(jìn)入電廠鍋爐中的有害成分的多少，也就能比較清楚地判斷這些有害雜質(zhì)對(duì)電廠鍋爐的危害程度。
16.
什么是揮發(fā)分?它對(duì)燃燒
和對(duì)電廠鍋爐工作有何影響?
將煤加熱到一定溫度時(shí)，煤中的部分有機(jī)物和礦物質(zhì)發(fā)生分解并逸出，逸出的氣體(主要是H2,CmHn,CO,CO2等)產(chǎn)物稱為煤的揮發(fā)分。
揮發(fā)分是煤在高溫下受熱分解的產(chǎn)物，數(shù)量將隨加熱溫度的高低和加熱時(shí)間的長(zhǎng)短而變化。通常所說(shuō)的揮發(fā)分是指煤在特定條件下加熱有機(jī)物及礦物質(zhì)的氣體產(chǎn)率。即經(jīng)干燥的煤在隔絕空氣下加熱至900±10℃，恒溫7分鐘所析出的氣體占干燥無(wú)灰基成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，稱干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf。
揮發(fā)分是煤中氫、氧、氮、硫和一部分碳的氣體產(chǎn)物，大部分是可燃?xì)怏w。揮分含量高，煤易于著火，燃燒穩(wěn)定。因此，揮發(fā)分是表征燃燒特性的重要指標(biāo)，從而也對(duì)電廠鍋爐工作帶來(lái)多方面的影響，如，需要根據(jù)揮發(fā)分大小考慮爐膛容積及形狀;揮發(fā)分含量影響燃燒器的型式及配風(fēng)方式的選用，影響磨煤機(jī)型式及制粉系統(tǒng)型式的選擇。同時(shí)，揮發(fā)分也是煤進(jìn)行分類(lèi)的重要指標(biāo)之一。
17.
灰的熔融特性用什么
指標(biāo)表示?有何實(shí)用意義?
灰的熔融特性采用對(duì)灰錐試樣加熱的方法確定。用模子將灰壓成若干個(gè)一定形狀的三角錐體(底邊長(zhǎng)7mm、高20mm)，在電爐內(nèi)加熱，根據(jù)溫升及三角錐體變形情況，記錄如下幾個(gè)溫度值：
(1) 灰熔融性形溫度DT錐尖開(kāi)始變圓或彎曲時(shí)的溫度。
(2)灰熔融性軟化溫度ST錐體彎曲至錐頂觸及托盤(pán)或錐體變成球形和高度等于底邊的半球時(shí)的溫度。
(3)灰熔性流動(dòng)溫度FT錐體熔化成液體或展開(kāi)成高度在1.5mm以下薄層時(shí)的溫度。
灰的熔融特性，對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性均有重大影響。當(dāng)軟化溫度ST>1350時(shí)，爐內(nèi)結(jié)渣的可能性不大;而ST<1350時(shí)就有可能結(jié)渣。為了防止?fàn)t膛出口的對(duì)流受熱面結(jié)渣，爐膛出口若懸河煙溫必須低于軟化溫度ST若干度。DT、ST、FT的間隔大小對(duì)灰的結(jié)渣及流渣特性也有影響：(FT—ST)>200稱長(zhǎng)渣，長(zhǎng)渣凝固慢有塑性而不易碎裂，結(jié)渣后不易清除。(FT—ST)<200時(shí)稱短渣，短渣結(jié)渣時(shí)凝固快，渣的內(nèi)應(yīng)力大易碎裂，結(jié)渣后易于清除。液態(tài)排渣爐希望灰的(FT——ST)值大一些，以防電廠鍋爐在負(fù)荷變化時(shí)，因爐膛溫度變化而影響液態(tài)渣打的順利排出。
18.
影響灰熔點(diǎn)的因素有哪些?
影響灰熔點(diǎn)高低的主要因素有以下幾點(diǎn)：
(1)成分因素灰的組成成分及各成分的比例，對(duì)灰熔點(diǎn)高低影響很大。大至規(guī)律是：熔點(diǎn)高的成分(如SiO，ALO)含量高時(shí)，灰熔點(diǎn)也高;熔點(diǎn)低的成分(如CaO，F(xiàn)eO，MgO含量高時(shí)，灰熔點(diǎn)就低。…)
(2)介質(zhì)因素灰分處于有還原性氣體(CO，H，CH…)的氣氛中時(shí)，熔點(diǎn)降低。這主要不得是還原性氣體能奪取灰中高價(jià)氧化物的氧，使其變成低價(jià)氧化物而降低熔點(diǎn)。所以，電廠鍋爐因缺氧引起不完全燃燒時(shí)，結(jié)渣的可能性就大。
(3)濃度因素灰分含量高，相互接觸碰撞機(jī)會(huì)多，助熔作用加強(qiáng)，使熔點(diǎn)降低。因此，電廠鍋爐在燃用多灰分的煤時(shí)，引起結(jié)渣的可能性就大。
19.
結(jié)渣的基本條件是什么?
何謂灰的結(jié)渣特性指標(biāo)?
熔融的灰粘結(jié)在受熱面上或爐墻上稱結(jié)渣。形成結(jié)渣的基本條件是受熱面壁溫高、表面粗糙和灰熔點(diǎn)低。灰熔點(diǎn)與灰和成分組成的關(guān)系，根據(jù)組成成分計(jì)算出分析叛斷灰的結(jié)渣傾向的指標(biāo)，稱結(jié)渣特性指標(biāo)Rs.
20.
一般以什么標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煤進(jìn)行分類(lèi)?
動(dòng)力用煤一般分為哪幾類(lèi)?
根據(jù)不同用途和不同的分類(lèi)方法，可以把煤分成不同的類(lèi)別。動(dòng)力用煤一般主要依據(jù)揮發(fā)分含量將煤分成如下四類(lèi)：
(1)無(wú)煙煤揮發(fā)分Vdaf<10%。無(wú)煙煤揮發(fā)分含量低，析出溫度高，著火較困難，燃盡也不易。它含固定碳高，一般發(fā)熱量Qnet,ar=20000—32500kJ/kg。無(wú)煙煤表面呈明亮的黑色光澤，質(zhì)地堅(jiān)硬，相對(duì)密度也較大。
(2)煙煤揮發(fā)分Vdaf=20%—40%。是一個(gè)非常廣泛的煤種，表面呈灰黑色，有光澤，質(zhì)地較松軟。煙煤含碳量較高，發(fā)熱量Qnet,ar=14000—29000kJ/kg，它易于著火，火焰較長(zhǎng)，各種煙煤的焦結(jié)性差別很大。
(3)貧煤揮發(fā)分Vdaf=10%—20%。它是介于煙煤與無(wú)煙煤之間的煤種。貧煤表面灰黑，無(wú)光澤，不易點(diǎn)燃，火苗也較短，發(fā)熱量常比煙煤低。
(4)褐煤揮發(fā)分Vdaf>40%。其碳化程度較淺，揮發(fā)分的析出溫度低，易于點(diǎn)火，灰分、水分含量較高，發(fā)熱量低，一般Qnet,ar=8000—17000kJ/kg。褐煤表面呈棕褐色，少數(shù)呈黑色，質(zhì)脆易風(fēng)化，不易儲(chǔ)存，也不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸。
21.
什么是劣質(zhì)煙煤?
為什么不少發(fā)電廠燃用劣質(zhì)煙煤?
劣質(zhì)煙煤是指煙煤中揮發(fā)分中等，但水分、灰分高，而發(fā)熱量較低的煤。一般Vdaf=20%—30%;Mar>12%;Aar=40%左右;Qnet,ar=11000—12500kJ/kg。
煙煤的用途廣泛，其中發(fā)熱量高、焦結(jié)性好的煙煤為優(yōu)質(zhì)煙煤，多作為冶金行業(yè)的煉焦用煤，而交通運(yùn)輸業(yè)用煤、化工業(yè)原料用煤也多選用優(yōu)質(zhì)煙煤。剩下的劣質(zhì)煙煤的燃燒特性不好，有害雜質(zhì)含量高，某些特殊部門(mén)不便應(yīng)用，所以，從能源合理消耗的大局出發(fā)，它往往成為電站電廠鍋爐用煤的對(duì)象。
22.
什么是洗中煤?
一般煉焦用煤、化工用煤、出口用煤及某些特殊用煤的原煤，都要預(yù)先送選煤廠洗選。在重力選煤過(guò)程中的中間產(chǎn)物稱洗中煤。經(jīng)過(guò)洗選后的精煤，其灰分、硫分都大大降低。洗中煤是選煤廠選出的灰分高于精煤而低于煤矸石的產(chǎn)品。
我國(guó)洗中煤的揮發(fā)分Vdaf約在25%—40%范圍內(nèi)，水分Mar根據(jù)脫水程度而異，一般在10%—15%，灰分Aar則較高，一般為30%—40%，有的高達(dá)50%。由于送選的原煤質(zhì)量都較好，故洗中煤的發(fā)熱量多為中等水平，一般Qnet,ar=16000—21000kJ/kg。洗中煤由于灰分高，結(jié)渣的傾向較大。
我國(guó)洗中煤的產(chǎn)量約為原煤產(chǎn)量的7%—8%，大多數(shù)為電站電廠鍋爐所燃用。因此，洗中煤在動(dòng)力燃料中占有相當(dāng)重要的地位，研究其燃燒特性也是一項(xiàng)重要工作。
23.
發(fā)電煤粉電廠鍋爐用煤
是如何分類(lèi)的?
為了便于發(fā)電煤粉電廠鍋爐通用化設(shè)計(jì)和技術(shù)改造，便于分析煤的燃用特性，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局于1987年頒發(fā)了《發(fā)電煤粉電廠鍋爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB7562—87)。這一分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)選用煤的干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf、干燥基灰分Ad、外在水分Mf及全水分Mt、干燥基全硫St,d和灰的軟化溫度ST作為主要分類(lèi)特征指標(biāo)，以煤的收到基低位發(fā)熱量作為輔助分類(lèi)指標(biāo)。這一分類(lèi)指標(biāo)中，把煤按揮發(fā)分分為五級(jí)，按灰分分為三級(jí)，按消化分為四級(jí)，按硫分分為二級(jí)，按灰分的熔融特性也分為二級(jí)。
24.
什么是煤的可磨性
與可磨性系數(shù)?
原煤被研磨成粉的難易程度稱為可磨性，研磨成粉難易程度的指標(biāo)稱為可磨性系數(shù)。其物理意義是：一定量風(fēng)干狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)煤樣與待測(cè)煤樣，從相同原始粒度磨碎到相同細(xì)度時(shí)所耗能量之比即稱可磨性系數(shù)Kkm。
一般標(biāo)準(zhǔn)煤樣是一種難磨的無(wú)煙煤，耗電量較大。越易磨的煤，耗電量越小，其可磨性系數(shù)就越大。
按照上述原理測(cè)定可磨性系數(shù)是很困難、很復(fù)雜的。一般都是以上述原理為基礎(chǔ)，采用較簡(jiǎn)單方法測(cè)定可磨性系數(shù)。過(guò)去我國(guó)是沿用原蘇聯(lián)全蘇熱工研究院的測(cè)定方法，符號(hào)KVTI現(xiàn)在我國(guó)已規(guī)定使用哈德羅夫法測(cè)定可磨性系數(shù)，簡(jiǎn)稱哈氏可磨性系數(shù)，符號(hào)HGI。
哈氏可磨性系數(shù)測(cè)定時(shí)，是將規(guī)定粒度的50g煤樣放在微型中速磨煤機(jī)內(nèi)研磨60±0.25轉(zhuǎn)(約3分鐘)，取出篩分20分鐘，按下式確定哈氏可磨性系數(shù)HGI：
HGI=6.93G+13
式中G——通過(guò)孔徑為71µm篩子的煤粉質(zhì)量，g。
KVTI與HGI之間的關(guān)系可用下式表示：
KVTI=0.034(HGI)1.25+0.61
我國(guó)原煤的KVTI多在0.8—2.0之間，一般KVTI<1.2的煤稱難磨煤，KVTI>1.5的煤稱易磨煤。
25.
什么是煤的沖刷磨損指數(shù)?
用來(lái)表征磨煤時(shí)煤對(duì)金屬研磨件磨損程度的指標(biāo)，稱煤的沖刷磨損指數(shù)，符號(hào)Ke。不同的煤種沖刷磨損指數(shù)是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得的。煤的沖刷磨損指數(shù)越大，對(duì)金屬磨損越嚴(yán)重。執(zhí)照沖刷磨損指數(shù)可把煤的磨損性分為五類(lèi)：
Ke<1.0磨損性輕微
Ke=1.0—1.9磨損性不強(qiáng)
Ke=2.0—3.5磨損性較強(qiáng)
Ke=3.6—5.0磨損性很強(qiáng)
Ke>5.0磨損性極強(qiáng)
煤的沖刷指數(shù)Ke執(zhí)照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL465—92《煤的沖刷磨損指數(shù)試驗(yàn)方法》試驗(yàn)得出。
26.
什么是燃料油的閃點(diǎn)、
燃點(diǎn)和凝固點(diǎn)?
隨著溫度的升高，燃油表面上蒸發(fā)的油氣增多，當(dāng)油氣與空氣的混合物達(dá)到一定濃度，以明火與之接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生短暫的閃光(一閃即滅)，這時(shí)的油溫稱為閃點(diǎn)。
測(cè)定閃點(diǎn)的方法有開(kāi)口杯法和閉口杯法兩種，開(kāi)口杯法測(cè)定的閃點(diǎn)要比閉口杯法低15—25℃，閃點(diǎn)的高低與油的分子組成及油面上壓力有關(guān)，壓力高，閃點(diǎn)高。閃點(diǎn)是防止油發(fā)生火災(zāi)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在敞口容器中，油的加熱溫度應(yīng)低于閃點(diǎn)10℃;在壓力容器中加熱則無(wú)此限制。
當(dāng)油面上油氣與空氣的混合物濃度增大時(shí)，遇到明火可形成連續(xù)燃燒(待續(xù)時(shí)間不小于5秒)的最低溫度稱為燃點(diǎn)。燃點(diǎn)高于閃點(diǎn)。
從防火角度考慮，希望油的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)高些，兩者的差值大些。而從燃燒角度考慮，則希望閃點(diǎn)、燃點(diǎn)低些，兩者的差值也盡量小些。
燃料油是各種烴類(lèi)的復(fù)雜混合物，它不像純凈的單一物質(zhì)具有固定的凝固點(diǎn)，而是隨著溫度的逐漸降低，變得越來(lái)越粘稠，直到完全喪失流動(dòng)性。燃料油喪失流動(dòng)性時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn)。測(cè)定時(shí)是將油灌入試管內(nèi)逐漸降溫，當(dāng)試管傾斜45°經(jīng)過(guò)1分鐘油面保持不變時(shí)的溫度，定為該油的凝固點(diǎn)。
不同產(chǎn)地的石油，凝固點(diǎn)差別很大。不同類(lèi)別的石油制品，凝固點(diǎn)也有很大差別。凝固點(diǎn)的高低，關(guān)系著油的流動(dòng)性能。低溫下輸送凝固點(diǎn)高的油時(shí)必須加熱。
27.
電廠鍋爐常用燃料油有哪幾種?
(1)原油：是從地下開(kāi)采出來(lái)，經(jīng)過(guò)脫水處理，未經(jīng)煉制的石油。原油可燃料油的組成成分和固體燃料一樣，也表示為碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、和水分(M)。其中主要是可燃成分碳和氫，碳含量約占84—87%，氫含量約占11—14%，氧、氮、硫三種元素含量約為1—2%，灰分含量不大于1%，水分含量也不大于2%。
燃料油中由于碳?xì)浜亢芨撸裕陌l(fā)熱量也較高，一般Qnet,ar=37681—43960kJ/kg(9000—10500kcal/kg)。燃料油中氫含量高，與碳組成多種碳?xì)浠衔铮谷剂嫌鸵子趹?zhàn)火，燃燒穩(wěn)定、完全。以煉制出多種油品及其它產(chǎn)物，直接作為燃料是極不合理的。
(2)重油：是由裂解重油、減壓重油、常壓重油或臘油按不同比例調(diào)制而成，有一定牌號(hào)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(3)渣油：石油煉制過(guò)程中的剩余物，可不經(jīng)過(guò)處理直接供給電廠鍋爐作燃料，習(xí)慣上稱為渣油或殘?jiān)汀?/p>
重油和渣油是發(fā)電用液體燃料的主要品種，共同特點(diǎn)是：相對(duì)密度和粘度較大;沸點(diǎn)和閃點(diǎn)較高，不易揮發(fā)。
(4)柴油：柴油是柴油機(jī)的燃料，作為電廠鍋爐燃料是極不經(jīng)濟(jì)的。柴油一般用作煤粉電廠鍋爐的點(diǎn)火用油和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定燃燒的助燃油。
28.
重油是如何編號(hào)的?
燃料重油是由裂解重油、減壓重油、常壓重油或臘油按不同比例調(diào)制而成的。不同煉油廠選用的原料比例常不相同，但根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)有一定質(zhì)量指標(biāo)。重油是按其運(yùn)動(dòng)粘度大小分為20、60、100、200等牌號(hào)，牌號(hào)數(shù)等于該種油在50℃時(shí)的恩氏粘度值。其中的20號(hào)重油用于小型油噴嘴的燃油爐上，100號(hào)和200號(hào)重油則用在具有預(yù)熱設(shè)備的大型噴嘴燃油爐上。
29.
簡(jiǎn)要說(shuō)明燃料油的
組成成分及特性?
燃料油的組成成分和固體燃料一樣，也表示為碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、和水分(M)。其中主要是可燃成分碳和氫，碳含量約占84—87%，氫含量約占11—14%，氧、氮、硫三種元素含量約為1—2%，灰分含量不大于1%，水分含量也不大于2%。
燃料油中由于碳?xì)浜亢芨撸裕陌l(fā)熱量也較高，一般Qnet,ar=37681—43960kJ/kg(9000—10500kcal/kg)。燃料油中氫含量高，與碳組成多種碳?xì)浠衔铮谷剂嫌鸵子趹?zhàn)火，燃燒穩(wěn)定、完全。
30.
燃料油為什么需要加熱?
根據(jù)什么控制加熱溫度?
燃料油在管道中能否順暢的流動(dòng)，在油噴嘴中能否良好霧化，都與油的粘度有關(guān)。而油的粘度是隨著溫度而變化的，溫度升高，粘度降低。因此，對(duì)油加熱的目的主要是降低粘度。
為了保證霧化質(zhì)量，要求進(jìn)入壓力霧化噴嘴的油粘度不大于1.98×10-5—2.767×10-5m2/s(或3—4°Et)，進(jìn)入蒸汽霧化噴嘴的油粘度不大于5.03×10-5—5.77×10-5m2/s(或7—8°Et)。為此，必須根據(jù)粘度的要求，把油加熱到適當(dāng)?shù)臏囟取２煌N類(lèi)的燃料油，粘度特性不同，加熱溫度也不一樣。一般，重油加熱約在110—130℃，原油加熱溫度約在90℃左右。
31.
燃油設(shè)備為什么
都需要有可靠的接地?
燃料油是不良導(dǎo)體，在與空氣、鋼鐵、布料等發(fā)生摩擦?xí)r，會(huì)產(chǎn)生靜電，靜電荷在油面上積聚，能產(chǎn)生很高的電壓。一旦放電，就會(huì)產(chǎn)生火花，從而有可能引起油的燃燒與爆炸。為了防止事故發(fā)生，所有貯油、輸油管線和設(shè)備，都必須有可靠的接地。馬路上行駛的油罐車(chē)，下面拖一根鏈與地面接觸，也是為了這一目的。
產(chǎn)生靜電電壓的高低，與油的流速、管道的材料和粗糙度、空氣濕度及油中雜質(zhì)含量有關(guān)。流速高、濕度低、管道粗糙度大，都使產(chǎn)生的靜電電壓高。因此，輸油管線除了要有可靠的接地外，還要控制油速不能太高，保持管道內(nèi)壁光滑。
32.
燃料油中灰分含量極少，
可以不考慮其危害嗎?
燃料油中灰分含量確實(shí)很少，重油的質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定：Aar≤0.3%，燃料油的實(shí)際灰分量一般不超過(guò)渡0.05%。灰分含量雖低，但對(duì)電廠鍋爐的危害依然存在，甚至是嚴(yán)重的。主要表現(xiàn)在：
(1)灰分對(duì)油噴嘴產(chǎn)生磨損，影響霧化質(zhì)量。
(2)燃油中的灰分含有釩、鈉等堿金屬元素，會(huì)在水冷壁、過(guò)熱器、再熱器等高溫受熱面管上形成高溫粘結(jié)灰。
(3)燃油爐的高溫積灰中，有較多的五氧化二釩及由鈉形成含硫酸的復(fù)鹽，它們都能破壞金屬表面的氧化保護(hù)膜，從而在過(guò)熱器和再熱器上發(fā)生高溫腐蝕。
(4)燃油中的灰分在低溫受熱面上沉積，除使受熱面低溫腐蝕加劇外，還有可能堵塞空氣預(yù)熱器管，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因通風(fēng)阻力大、風(fēng)量不足而影響電廠鍋爐出力。
33.
為什么燃油爐的積灰
有時(shí)可能比煤粉爐還嚴(yán)重?
燃料油中灰分雖然很少，但有時(shí)燃油爐的積灰情況卻可能比煤粉爐還嚴(yán)重，尤其是燃燒含硫量較高的重油時(shí)會(huì)更為突出，其主要原因是：
(1)燃油灰分中有釩、鈉等堿性金屬元素，燃燒過(guò)程中形成低熔點(diǎn)氧化物，粘附于高溫受熱面上其粘性很強(qiáng)，促使其它灰粒也很快粘附上去。
(2)燃油中含硫量高時(shí)，低溫腐蝕加劇，潮濕的受熱面管表面使灰粒易于粘附上去。同時(shí)，燃油灰分中的鈣先生成氧化鈣，再與三氧化硫生成硫酸鈣，可形成很牢固的積灰層。
(3)當(dāng)燃燒不良時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量炭黑粒子，碳黑很細(xì)，吸附性強(qiáng)，容易吸附于省煤器和空氣預(yù)熱器管壁上。
(4)燃料油燃燒后生成的灰粒很細(xì)，易吸附于受熱面上。它不象煤粉爐有較多的粗灰粒，不僅自身不易于吸附受熱面上，還會(huì)因有較大的沖擊動(dòng)能，將已吸附上的細(xì)灰粒沖刷掉，不易形成厚的積灰層。
34.
什么是燃燒?什么是
完全燃燒與不完全燃燒?
所謂燃燒，是指燃料中的可燃物與空氣中的氧發(fā)生強(qiáng)烈放熱的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。實(shí)質(zhì)上燃燒是可燃物與氧的氧化反應(yīng)，只是這種氧化反應(yīng)應(yīng)強(qiáng)烈到光放熱的程度。
燃燒后的燃燒產(chǎn)物中不再含有可燃物質(zhì)，即灰渣中沒(méi)有剩余的固體可燃物，煙氣中沒(méi)有可燃?xì)怏w存在時(shí)，稱完全燃燒。
燃燒后的燃燒產(chǎn)物中還有剩余的可燃物存在時(shí)，稱為不完全燃燒。
35.
什么是自燃與點(diǎn)燃?
所謂自燃，就是可燃物與空氣的混物，由于溫度升高或其它條件變化，在沒(méi)有明火接近的情況下，而自動(dòng)著火燃燒。例如，儲(chǔ)煤場(chǎng)的堆煤、煤粉倉(cāng)內(nèi)的煤粉有時(shí)就會(huì)自燃。在大氣溫度下，煤也能進(jìn)行緩慢地氧化，析出少量熱量，如果散熱條件不好，溫度逐漸升高。溫度的升高，促進(jìn)氧化過(guò)程的加強(qiáng)，析出的熱量更多，溫度升高更快，當(dāng)達(dá)到足夠高的溫度時(shí)，而自動(dòng)著火燃燒，這就是自燃形成的過(guò)程。出現(xiàn)自燃時(shí)的溫度，稱自燃溫度或自燃點(diǎn)，也叫著火溫度。
著火的另一種方式是點(diǎn)燃。所謂點(diǎn)燃，是利用明火將可燃物與空氣的混合物引燃。電廠鍋爐的燃燒都是點(diǎn)燃的。
36.
煤粉爐內(nèi)的火焰
是怎樣保持穩(wěn)定的?
煤粉電廠鍋爐一般要求煤粉氣流在離開(kāi)燃燒器出口200——300mm處開(kāi)始著火。如果著火距離太近，會(huì)燒壞燃眉之急燒器;而距離太遠(yuǎn)，又可能引起脫火，即滅火。流動(dòng)著的煤粉氣流點(diǎn)燃的火焰如何才能穩(wěn)定在所要求的位置呢?這就要求煤粉氣流度與火焰?zhèn)鞑ニ俣认嗯浜希闅饬鞯闹鹛峁┳銐虻闹馃嵩础?/p>
煤粉氣流點(diǎn)燃后，火焰以一定的速度向未著火的一端傳播，這個(gè)速度稱火焰?zhèn)鞑ニ俪啥取Ｈ绻鹧鎮(zhèn)鞑ニ俪啥扰c氣流速度相等，火焰就能保持穩(wěn)定。如果氣流速度低于火焰?zhèn)鞑ニ俪啥龋鹧鎸鞑サ饺紵鲀?nèi)，這種情況稱回火。如果氣流速度高于火焰?zhèn)鞑ニ俣龋鹧鎸⒈?ldquo;吹走”，后來(lái)的氣流就不能著火，這種情況稱為脫火，即滅火。
無(wú)論是回火或脫火都是所不希望的。而電廠鍋爐燃燒器出口氣流速度，一般已超過(guò)脫火極限，火焰自身難以保持穩(wěn)定。煤粉氣流必須從其它方面獲得熱量，使它加熱到著火溫度，才能連續(xù)著火，維持火焰穩(wěn)定。這一熱量的主要來(lái)源是火焰輻射及高溫?zé)煔庀驓饬鞲炕亓鳌?/p>
37.
燃料燃燒過(guò)程分哪幾個(gè)
階段?各階段的特點(diǎn)是什么?
燃料從入爐內(nèi)開(kāi)始到燃燒完畢，大體上可分為如下三個(gè)階段:
(1) 著火前準(zhǔn)備階段從燃料入爐至達(dá)到著火溫度這一階段稱準(zhǔn)備階段。在這一階段內(nèi)，要完成水分蒸發(fā)，揮發(fā)分析出、燃料與空氣混合物達(dá)到著火溫度。顯然，這一階段是吸熱過(guò)程，熱量來(lái)源是火焰輻射及高溫?zé)煔饣亓鳌Ｓ绊憸?zhǔn)備階段時(shí)間長(zhǎng)短的因素除燃燒器本身外，主要是爐內(nèi)熱煙氣為煤粉氣流提供熱量的強(qiáng)弱，煤粉氣流的數(shù)量、溫度、濃度、揮發(fā)分含量及煤粉細(xì)度等。
(2) 燃燒階段當(dāng)達(dá)到著火溫度后，揮發(fā)分首先著火燃燒，放出熱量，使溫度升高，焦炭被加熱到較高溫度而開(kāi)始燃燒。燃燒階段是強(qiáng)烈的放熱過(guò)程，溫度升高較快，化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)烈，這時(shí)碳粒表面往往會(huì)出現(xiàn)缺氧狀態(tài)。強(qiáng)化燃燒階段的關(guān)鍵是加強(qiáng)混合，使氣流強(qiáng)烈擾動(dòng)，以便向碳粒表面提供氧氣，而將碳粒表面的二氧化碳擴(kuò)散出去。
(3) 燃盡階段主要是將燃燒階段未燃盡的碳燒完。燃盡階段剩余的碳雖然不多，但要完全燃盡卻很困難，主要是存在著諸多不利于完全燃燒的因素，如少量的固定碳被灰包圍著;氧氣濃度已較低;氣流的擾動(dòng)漸趨衰減;爐內(nèi)溫度在逐步降低。如果燃料的揮發(fā)分低、灰分高、煤粉粗、爐膛容積小，完全燃盡將更困難。據(jù)試驗(yàn)，對(duì)細(xì)度R90=5%的煤粉，其中97%的可燃物可在25%的時(shí)間內(nèi)燃盡，而其余3%的可燃物卻要75%的時(shí)間才能燃盡。這也是實(shí)際電廠鍋爐中不可能使可燃物徹底燃盡的基本原因。
38.
什么是燃燒速度?
燃燒速度與哪因素有關(guān)?
燃燒速度反映單位時(shí)間燒去可燃物的數(shù)量。由于燃燒是復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，燃燒速度的快慢，取決于可燃物與氧的化學(xué)反應(yīng)速度以及氧和可燃物的接觸混合速度。前者稱化學(xué)反應(yīng)速度，也稱化學(xué)條件;后者稱物理混合速度，也稱物理?xiàng)l件。
化學(xué)反應(yīng)速度與反應(yīng)空間的壓力、溫度、反應(yīng)物質(zhì)濃度有關(guān)，且成正比。對(duì)于電廠鍋爐的實(shí)際燃燒，影響化學(xué)反應(yīng)速度的主要因素是爐內(nèi)溫度，爐溫高，化學(xué)反應(yīng)速度快。
燃燒速度除與化學(xué)反應(yīng)速度有關(guān)外，還取決氣流向碳粒表面輸送氧氣的快慢，即物理混合速度。而物理混合速度取決于空氣與燃料的相對(duì)速度、氣流擾動(dòng)情況、擴(kuò)散速度等。
化學(xué)反應(yīng)速度、物理混合速度是相互關(guān)聯(lián)的，對(duì)燃燒速度均起制約作用。例如，高溫條件下應(yīng)有較高的化學(xué)反應(yīng)速度，但若物理混合速度低，氧氣濃度下降，可燃物得不到充足的氧氣供應(yīng)，結(jié)果燃燒速度也必然下降。因此，只有在化學(xué)條件和物理?xiàng)l件都比較適應(yīng)的情況下，才能獲得較快的燃燒速度。
39.
燃料迅速而完全燃燒
的基本條件有哪些?
燃燒能迅速而又完全燃燒的基本條件主要有：
(1)相當(dāng)高的爐膛溫度溫度是燃燒化學(xué)反應(yīng)的基本條件，對(duì)燃料的著火、穩(wěn)定燃燒、燃盡均有重大影響，維持爐內(nèi)適當(dāng)高的溫度是至重要的。當(dāng)然，爐內(nèi)溫度太高時(shí)，需要考慮電廠鍋爐的結(jié)渣問(wèn)題。
(2)適量的空氣供應(yīng)適量的空氣供應(yīng)，是為燃料提供足夠的氧氣，它是燃燒反應(yīng)的原始條件。空氣供應(yīng)不足，可燃物得不到足夠的氧氣，也就不能達(dá)到完全燃燒。但空氣量過(guò)大，又會(huì)導(dǎo)致?tīng)t溫下降及排煙損失增大。
(3)良好的混合條件混合是燃燒反應(yīng)的重要物理?xiàng)l件。混合使?fàn)t內(nèi)熱煙氣回流對(duì)煤粉氣流進(jìn)行加熱，以使其迅速著火。混合使?fàn)t內(nèi)氣流強(qiáng)烈擾動(dòng)，對(duì)燃燒階段向碳粒表面提供氧氣，向外擴(kuò)散二氧化碳，以及燃燒后期促使燃料的燃盡，都是必不可少的條件。
(4)足夠的燃燒時(shí)間燃料在爐內(nèi)停留足夠的時(shí)間，才能達(dá)到可燃物的高度燃盡，這就要求有足夠大的爐膛容積。爐膛容積與電廠鍋爐容量成正比。當(dāng)然爐膛容積也與燃料燃燒特性有關(guān)，易于燃燒的燃料，爐膛容積可相對(duì)小些。比如相同容量的電廠鍋爐，燃油爐的爐膛容積要比煤粉爐的小，而燒無(wú)煙消云散煤的爐膛容積要比燒煙煤的爐膛容積稍大些。
40.
什么是煤粉爐的
一、二、三次風(fēng)?
它們的作用是什么?
在煤粉中，一次風(fēng)是通過(guò)管道輸送煤粉進(jìn)爐膛的那部分空氣。它可以是熱空氣，也可以是制粉系統(tǒng)的乏氣。它的作用除了維持一定的氣粉混合物濃度以便于輸送外，還要為燃料在燃燒初期提供足夠的氧氣。
二次風(fēng)是通過(guò)燃燒器的單獨(dú)通道送入爐膛的熱空氣，進(jìn)入爐膛后才逐漸和一次風(fēng)相混合。二次風(fēng)為碳的燃燒提供氧氣，并能加強(qiáng)氣流的擾動(dòng)，促進(jìn)高溫?zé)煔獾幕亓鳎龠M(jìn)可燃物與氧氣的混合，為完全燃燒提供條件。
在燃用不易著、燃燒穩(wěn)定性差的無(wú)煙煤、貧煤或其它高水分一次風(fēng)。這時(shí)，制粉系統(tǒng)的乏氣通過(guò)單獨(dú)的管道與噴口，直接噴送到爐膛稱為三次風(fēng)。三次風(fēng)內(nèi)約含10%左右的細(xì)煤粉，風(fēng)量約占總風(fēng)量的15%左右。某些電廠鍋爐因某種用途通過(guò)專用噴口入爐膛的熱風(fēng)，也稱三次風(fēng)。
41.
什么是著火熱?
對(duì)粉爐來(lái)說(shuō)，將煤粉氣流加熱至著火溫度所需的熱量，稱著火熱。著火熱也就是燃燒準(zhǔn)備階段所需的熱量。著火熱的大小與一次風(fēng)量的大小、一次風(fēng)溫的高低以及燃料著火溫度的高低等有關(guān)。煤的揮發(fā)分含量高，著火溫度低，所需著火熱少。著火熱的來(lái)源，主要是爐內(nèi)火焰輻射熱及高溫?zé)煔獾幕亓骷訜帷?/p>
為了使燃燒迅速著火，一方面要迅速提供著火熱，一方面要設(shè)法減小著火熱需要量，其基本措施是：
(1)從煤粉氣流初始溫度考慮，應(yīng)采用熱風(fēng)送粉，即提高一次風(fēng)的溫度。
(2)從減小煤粉由加熱到著火所需的熱量考慮，適當(dāng)提高一次風(fēng)中的煤粉濃度，即采用較低的一次風(fēng)率。
(3)從為煤粉氣流提供熱量條件考慮，要設(shè)法提高燃燒區(qū)域的溫度;以及加強(qiáng)熱煙氣的回流。
(4)采用較細(xì)煤粉及較低的一次風(fēng)速。
42.
一次風(fēng)率與一次風(fēng)溫
對(duì)燃燒過(guò)程有何影響?
一次風(fēng)量占總風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)稱一并次風(fēng)率。一次風(fēng)率的大小，涉及到需要著火熱的多少，從而影響著火的遲早。一般確定一次風(fēng)率時(shí)，一方面考慮要有一個(gè)合適的風(fēng)粉比例，以便獲得較大的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋诜�(wěn)定著火;另一方面要考慮一次風(fēng)所提供的氧氣，能滿足揮發(fā)分著火燃燒的需要。因此，一次風(fēng)率應(yīng)主要根據(jù)揮發(fā)分含量多少來(lái)確定，揮發(fā)低的煤，一次風(fēng)率應(yīng)小些。
一次風(fēng)溫的高低，也直接影響所需著火熱的多少。一次風(fēng)溫高，減小著火熱需要量，從而可加快燃料的著火。由于揮發(fā)分含量影響著火的遲早，一次風(fēng)溫要根據(jù)揮發(fā)分的多少來(lái)確定。一般揮發(fā)分高的煤，可采用較低的一次風(fēng)溫，若一次風(fēng)溫太高，由于著火點(diǎn)太靠近燃燒器，而有可能燒壞燃燒器。揮發(fā)分低的煤，則應(yīng)采用較高的一次風(fēng)溫，如無(wú)煙煤、劣質(zhì)煙煤及某些貧煤，應(yīng)采用熱風(fēng)送粉。
43.
一、二次風(fēng)速根據(jù)什么確定?
煤粉氣流離開(kāi)燃燒器出口時(shí)的一次風(fēng)速，對(duì)著火程有明顯的影響，一次風(fēng)速過(guò)高，會(huì)使著火距離拉長(zhǎng)，使燃燒不穩(wěn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成滅火。一次風(fēng)速過(guò)低時(shí)，不僅引起著火過(guò)早，使燃燒器噴口過(guò)熱燒壞，也易造成煤粉管道堵塞。
最適宜的一次風(fēng)速與燃用煤種和燃燒器型式有關(guān)，一般揮發(fā)分高的煤，因其著火點(diǎn)低，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤淮物L(fēng)速應(yīng)高些;揮發(fā)分低的煤，一次風(fēng)速則應(yīng)低些。直流燃燒器的一次風(fēng)速一般要比旋流燃燒器的一次風(fēng)速稍高些。
二次風(fēng)速一般要比一次風(fēng)速高些，這一方面是要求二次風(fēng)對(duì)一次風(fēng)應(yīng)起引射作用，另一方面涉及到一、二次風(fēng)混合遲早以及燃燒期間，特別是燃燒后期，氣流擾動(dòng)的強(qiáng)弱程度。二次風(fēng)速高，一、二次風(fēng)混合較遲;二次風(fēng)速低，一、二次風(fēng)混合將提前。從燃燒角度考慮，二次風(fēng)應(yīng)在煤粉氣流著火后、燃燒迅速發(fā)展需要大量氧氣時(shí)，開(kāi)始與一次風(fēng)混合，且宜分批混入。
若一、二次風(fēng)混合太早，相當(dāng)于增大了一次風(fēng)量，對(duì)燃料的著火不利。若一、二次風(fēng)混合太遲，會(huì)使著火后的燃燒缺氧，對(duì)燃燒過(guò)程的迅速發(fā)展不利。故二次風(fēng)速的高低，應(yīng)根據(jù)燃料著火、燃燒發(fā)展的需要來(lái)確定，即根據(jù)燃煤揮發(fā)分含量的多少以及燃燒器的型式來(lái)確定。
一、二次風(fēng)速應(yīng)保持適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系。
44.
三次風(fēng)從什么位置噴入爐膛較合適?
三次風(fēng)是制粉系統(tǒng)的乏氣。它的特點(diǎn)是含有少量的細(xì)煤粉身碎骨，溫度較低，且含有一定量的水蒸氣，自著火燃燒條件不好。目前，三次風(fēng)噴入爐膛的位置有兩種情況，一種是從主燃燒器的下部送入爐膛，另一種是從主燃燒器的上部送入爐膛。
三次風(fēng)從主燃燒器下部送入爐膛時(shí)，低溫的三次風(fēng)會(huì)使主燃燒器燃燒區(qū)域的溫度降低，對(duì)煤粉氣流的著火、燃燒不利。三次風(fēng)從主燃燒器上部送入爐膛時(shí)，對(duì)主燃燒器煤粉氣流的著火、燃燒影向較小，但對(duì)三次風(fēng)本身燃燒不利，這是因?yàn)槿物L(fēng)噴入位置的煙溫已開(kāi)始降低;三次風(fēng)噴口到爐膛出口的距離較短，使三次風(fēng)中的煤粉在煤粉大爐內(nèi)的停留時(shí)間縮短，影響煤粉的完全燃燒程度。
考慮到三次風(fēng)中的煤粉較細(xì)，所需燃燒時(shí)間較短，以及從整個(gè)電廠鍋爐的燃燒大局出發(fā)，現(xiàn)在大多數(shù)電廠鍋爐的三次風(fēng)是從主燃燒器上部送入爐膛的。
45.
三次風(fēng)的速度為什么都比較高?
電廠鍋爐煙氣的粘度特性與其它流體的粘度特性是不相同原，隨著溫度的升高，粘度值也在增大。爐膛中煙氣溫度很高，其粘度也就比較大。低溫的三次風(fēng)送入爐膛后，只有和高溫?zé)煔夂芎玫鼗旌希拍苓_(dá)到著火、燃燒的目的。如果三次風(fēng)出口流速很低，它就不可能很好地混合到粘度很高的高溫?zé)煔庵校苡锌赡苎貭t墻邊緣向上流向爐膛出口，由于得不到高溫?zé)煔獾某浞旨訜幔簿瓦_(dá)不到良好的完全燃燒，影響電廠鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。只有采用較高的三次風(fēng)速，它才有充足的動(dòng)能混合到粘度較高溫?zé)煔庵校玫礁邷責(zé)煔獾某浞旨訜幔_(dá)到完全燃燒的目的。因此，一般電廠鍋爐的三次風(fēng)速都設(shè)計(jì)得比較高，大約為50—60/s。
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