煤的成分及烟气分析.ppt

燃料,一、煤的成分及分析基准,一般通过元素分析和工业分析来确定煤中各组成成分的含量。,1、煤的元素分析成分,（1）碳（C）,碳是煤中含量最多的可燃元素，也是煤的基本成分，其含量约为4585。1kg碳完全燃烧约可放出32866kJ的热量。合碳量越高的煤，着火和燃烧就越困难。,（2）氢（H）,氢是煤中发热量最高的可燃元素。氢在煤中的含量较少，约为36，地质年龄越长的煤，其含量越少。1kg氢完全燃烧时可放出120103kJ的热量，比碳的发热量高35倍。氢的含量越高，煤就越容易着火和燃烧。,（3）硫（S）,硫的含量一般不超过2，个别煤种含量高达310。1kg硫完全燃烧时可放出约9040kJ的热量。硫是煤中有害的可燃元素。,（4）氧（O）和氮（N）,（5）水分（M）,各煤种的水分含量差别很大，少的仅2左右，多的可达5060。水分的含量一般随煤的地质年代的延长而减小，同时也受开采方法、运输和储存条件的影响。,（6）灰分（A）,灰分是煤燃烧后剩余的不可燃矿物杂质，它与燃烧前煤中的矿物质在成分和数量上有较大区别。灰分的含量在各煤种中的变化很大，少的只有45，多的高达6070。从燃烧的稳定性和运行的安全性考虑，燃煤的灰分不宜超过40。,2煤的工业分析,（1）水分（M）,全水分测定方法是：,将煤样置于105110（褐煤相应的温度约为145）的烘箱内约2h，使之干燥到恒重，其所失去的质量占原煤样质量的百分数为该煤的水分值。,（2）挥发分（V）,将失去水分的煤样放火带盖的坩埚中。置于900高温电炉内隔绝空气加热约7min后，试样所失去的质量占原煤试样质量的百分数即为原煤的挥发分值。,（3）固定碳（FC）和灰分（A）,原煤试样除掉水分，析出挥发分后，剩余部分就是焦炭，焦炭由固定碳和灰分组成。,将焦炭放人箱形电炉内；在81510的温度下灼烧2h，固定碳基本烧尽，取出冷却至室温，这时焦炭所失去的质量就是固定碳的质量，剩余部分则是灰分的质量。而这两个质量各占原煤试样质量的百分数，就分别是煤样的固定碳和灰分的含量。,测定方法是：,3煤的成分分析基准,煤中的成分是以质量百分数表示的。由于煤中的水分和灰分含量常随开采、运输、储存等因素的变化而变化，即使同一种煤，由于水分和灰分的变化，其他成分的含量也就随之变化，因此在给出煤中的成分含量时，应注明其分析基准才有实际意义。常用的分析基准有收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基四种，相应的表示方法是在各成分符号右下角加角标ar、ad、d、daf。,二、煤的主要特性,1煤的发热量,发热量是煤的重要特性之一，单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量，称为煤的发热量，用Q表示，以kJ/kg为单位。,标准煤,29270KJkg的煤称标准煤。,2灰的熔融性,用灰的变形温度DT、软化温度ST和液化温度FT来表示。,变形温度DT灰锥顶端变圆或开始弯曲时的温度，；软化温度ST灰锥弯曲并触及托板或整个灰锥变成半球形时的温度，；液化温度FT灰锥完全溶化成液态并能在托板上流动时的温度，。为防止炉膛出口附近的受热面上结渣，应使炉膛出口烟气温度比灰的软化温度ST低50100。,三、动力煤的分类（用Vdaf作为分类依据）,1无烟煤,无烟煤Vdaf10。,表面有明显的光泽，机械强度高，密度较大，不易碾磨。无烟煤埋藏年代长，碳化程度最深，其含碳量最高（一般C50，最高可达95）。由于挥发分含量少，且挥发分析出温度较高，故不易着火，也不易燃尽，但其发热量高，且燃烧时焦炭无黏结性，储存过程中不易风化。,2贫煤,贫煤10V20，碳化程度较无烟煤低，含碳量高，挥发分较低，故一般不易点燃，但其发热量不低(18.5103kJkg)，且燃烧时火焰较短，不易结焦。对Vdaf低的贫煤，在燃烧性能方面与无烟煤相近。,3烟煤,Vdaf=2040。,烟煤外表呈灰黑色，有光泽，质地松软，一般碳的含量Car=4070。灰分含量Aar=730，水分含量Mar=318。由于烟煤的挥发分含量较高，着火及燃烧都比较容易，火焰也长，且发热量较高。但燃烧时大多数烟煤有弱焦结性。,4褐煤,褐煤Vdaf40(最高可达60），外表多呈褐色或黑褐色，质软易碎。褐煤碳化程度很浅，含碳量Mar4050，水分含量Mar2040，灰分含量Aar640，水分、灰分含量较高，因而发热量较低。由于挥发分含量高，且析出温度较低，故着火和燃烧都比较容易，也很容易风化和自燃，不宜远途输送和长时间储存。,四、煤粉的性质和品质,1、煤粉具有良好的流动性，同时具有自燃和爆炸性。,2、煤粉的细度和均匀性,Rx=a/(a+b)100%,3、煤的可磨性（Kkm=Eb/Es),4、煤的磨损性（Ke=x/10=m/（10）,五、液体燃料,主要特性指标有：黏度、凝固点、闪点和燃点,1黏度,黏度是流动阻力的量度。,2凝固点,液体油发生凝固时的温度称为凝固点。,3闪点和燃点,当油气和空气的混合物达到某一浓度时，若与明火接触，就会发生短暂的蓝色火焰，此时的最低油温，称为闪点。一般为80130。对重油继续加热，达到一定温度后油会着火燃烧，能使重油持续燃烧又以上的最低油温，称为燃点。,燃烧反应和空气量计算,一、燃烧的化学反应,1碳的燃烧反应C+O2=CO21kgC+2.667kgO2=3.667kgCO22氢完全燃烧时，其化学反应式为：2H2十O2=2H2O4.032kgH232kgO2=36032kgH2O3硫的完全燃烧反应硫完全燃烧时，其化学反应式为：SOSO232kgS32O264kgSO2,二、燃烧的空气需要量及过量空气系数,=Vk/V0,1、燃烧的空气需要量（）,Vk=V0m3/kg,2、过量空气系数,=21/21-O2=RO2max/RO2,三、漏风和漏风系数,=,炉膛下部漏风会使火焰中心上移,炉膛出口温度升高；烟道漏风会使受热面吸热量减少,排烟损失增加,引风机负担加重，在运行中尽量避免漏风现象。,漏风危害：,四、烟气容积,一、烟气的组成,（一）当燃料完全燃烧时，烟气中含有以下成分：（1）CO2和SO2（2）N2（3）O2（4）水蒸汽,（二）当燃料不完全燃烧时，烟气中含有以下成分：（1）CO2和SO2（2）N2（3）O2（4）水蒸汽（5）CO、H2、CH4等,二、烟气总容积的计算：根据燃烧反应进行的计算：Vy=Vgy+VH2O=0.01866Car+0.007Sar+