煤质和煤种变化对锅炉运行的影响.docx

1、煤质和煤种变化对锅炉运行的影响锅炉专业 四川特种设备2024 年 06 月 28 日 21:20 四川燃料的种类和性质对锅炉燃烧设备的结构选型，受热面布置，以及运行的经济性和可靠性都有很大的影响。依照目前对燃料的常规分析项目来看，因为煤的燃烧，除部分固定炭和游离氢外，煤中各元素成分大都不是以单质状态燃烧，而是以复杂的有机化合物参与燃烧，其燃烧过程与工业分析中成分析出过程大致相同。因此，直接影响锅炉燃烧和运行稳定性和经济性的因素，主要是煤的工业分析成分，即挥发分，水分和灰分的影响。此外，灰的熔化性质及煤灰的组成成分对炉膛结渣和受热面沾染关系密切，煤中含硫会引起低温受热面的积灰和腐蚀，以下就这些方

2、面分别予以分析说明。一.挥发分的影响失去水分的煤样，在隔绝空气下和 90010温度下加 7 分钟热时使煤中有机物分解而析出的气体产物，就是挥发分。挥发分是由各种碳氢化合物，一氧化物，硫化氢等可燃气体所组成，还有少量的氧，二氧化碳和氢等不可燃气体。固体燃料的挥发分含量与燃料的地质年代有密切关系。地质年代越短，即燃料的碳化程度越浅，挥发分含量便越高，这是因为煤中所含各种气体本身就有挥发分，埋藏时间越短，它受大自然干馏挥发得少，所以含量便大。而且不同地质年代燃料析出挥发分的温度是不同的。地质年代较短的燃料，不但挥发分含量多，而且在较低温度（200）下就迅速析出。地质年代长，挥发分含量少的无烟煤则要到

3、 400左右才开始析出挥发分。挥发分燃烧时放出的热量取决于挥发分的组成成分。不同燃料的挥发分的热量差别很大，低的只有 17000kJ/kg（4000kal/kg），高的可达 71000 kJ/kg（17000kal/kg），它与挥发分中氧的含量有关，因而也与煤的地质年代有关。含氧量少的无烟煤的挥发分，其发热量很高.而含氧量多的褐煤，其挥发分的发热量则较低。煤的挥发分含量是评定其燃烧性能的首要指标。不同煤种挥发分含量也不同。从下表中可以看出不同煤种的挥发分特性。不同煤种的挥发分特性不同煤种的挥发分特性煤种挥发分开始逸出温度（）挥发分发热量（MJ/kg）无烟煤40069.08贫煤32039054.

4、4356.52烟煤21026039.3648.15长焰煤17035.59褐煤13017025.75挥发分含量高的煤，很容易着火燃烧。挥发分着火后对燃烧的未挥发部分进行强烈加热，可使它迅速着火燃烧。挥发分析出后，燃料会变得比较松散，孔隙较多，增加了燃料的燃烧面积，加速了燃烧过程。挥发分低的燃料不易着火燃烧，其燃烧速度较慢。随着挥发分含量的减少，煤粉的着火温度显著增加。有的资料认为：高挥发分煤粉的着火温度约在 800左右，低挥发分煤粉的着火温度可达 1100。挥发分含量对着火过程的影响是：挥发分含量增加，着火速度加快。所以煤的着火特性主要取决于挥发分的含量。挥发分含量对煤粉的燃尽度也有直接的影响。

5、挥发分含量愈高，一般灰渣未完全燃烧热损失就愈小，从一些中容量固态排渣煤粉炉调查研究的结果来看，飞灰可燃物的含量是随燃煤的挥发分含量增加而减少。燃料的挥发分也是对燃烧器选型、布置，炉膛形状，制粉系统型式及防爆措施的设计依据。二.水分的影响煤的水分是评价煤炭经济价值的基本指标，它既是数量指标又是质量指标。燃煤中的水分是惰性物质，它的存在会使煤的低位发热量下降，因为计算低位发热量时要扣除水分的蒸发潜热（即扣除汽化潜热）。燃煤所含的水分，通常按其存在的状态和分析方法分为两部分。按收到基成分来讲，一部分称为内在水分或固有水分，即在大气状态下风干后的煤所保持的吸附水分，即燃煤分子中以化学力吸附在煤内部小毛

6、细管中的水分。另一部分称为外在水分，即燃煤表面及颗粒之间所保持的水分，它随外界环境而有较大的变动。这两部分水气之和称为煤的全水分。收到基内在水分按其直接测定方法也常用空气干燥基水分表示。燃煤的水分增加，会使燃烧温度下降。原因是在燃烧过程中，煤中的水分吸热而汽化并过热.试验表明，水分对燃烧温度的影响比灰分还大。炉膛温度的降低，不但会使燃烧不稳定，而且还影响煤的燃尽程度，从而影响锅炉的安全性和经济性。燃煤的水分增加，还会使锅炉的烟气量增加，这样不但增加了排烟的热损失，而且还增加了引风机的耗电量。燃煤的水分增加，其流动性逐渐恶化，会使煤仓、输煤管道及给煤机粘结、堵塞。但是，从燃烧动力来讲，燃烧含有适量的水分对燃烧过程有以下有利的作用：火焰中含有水蒸汽对煤粉炉的悬浮燃烧是一种有效的催化剂；水蒸汽分子可以加速煤粉焦炭残骸的气化和燃烧；水蒸汽还可以提高火焰黑度，增加辐射放热强度。对于烟煤，外在水分超过 810，就会造成输煤、给煤系统运行中带来麻烦；如水分越过 1215，就可能严重影响运行的可靠性。三.灰分的影响灰分对燃烧的影响表现在对着火的影响，灰分含量高会使火焰传播速度减慢，着火时间推迟，燃烧温