煤的成分及烟气分析

1、v一、煤的成分及分析基准一、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。成成分的含量。 1、煤的元素分析成分、煤的元素分析成分（1）碳（）碳（C） 碳是煤中含量最多的可燃元素，也是煤碳是煤中含量最多的可燃元素，也是煤的基本成分，其含量约为的基本成分，其含量约为 4585。 1kg碳完全燃烧约可放出碳完全燃烧约可放出32866kJ的热的热量。合碳量越高的煤，着火和燃烧就越量。合碳量越高的煤，着火和燃烧就越困难。困难。 v 氢是煤中发热量最高的可燃元素。氢在煤氢是煤中发热量最高的可燃元素。氢在煤中的含量较少，约为中的含量较少，约

2、为36，地质年龄越长，地质年龄越长的煤，其含量越少。的煤，其含量越少。1kg氢完全燃烧时可放出氢完全燃烧时可放出120103kJ的热量，比碳的发热量高的热量，比碳的发热量高 35倍。倍。氢的含量越高，煤就越容易着火和燃烧。氢的含量越高，煤就越容易着火和燃烧。 （3）硫（）硫（S） 硫的含量一般不超过硫的含量一般不超过2，个别煤种含量高，个别煤种含量高达达310。 1kg硫完全燃烧时可放出约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。的热量。硫是煤中有害的可燃元素。 （4）氧（）氧（O）和氮（）和氮（N） v各煤种的水分含量差别很大，少的仅各煤种的水分含量差别很大，少的仅2

3、左右，左右，多的可达多的可达5060。水分的含量一般随煤的。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。输和储存条件的影响。 （6）灰分（）灰分（A） 灰分是煤燃烧后剩余的不可燃矿物杂质，它与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。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，少的只有灰分的含量在各煤种中的变化很大，少的只有45，多的高达，多的高达 60 70。从燃烧的稳。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定性和运行的安全性

4、考虑，燃煤的灰分不宜超过40。 （1）水分（）水分（M） 全水分测定方法是全水分测定方法是： 将煤样置于将煤样置于105110（褐煤相应的温度约为（褐煤相应的温度约为145）的烘箱内约的烘箱内约2h，使之干燥到恒重，其所失去的质量占原，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。煤样质量的百分数为该煤的水分值。 （2）挥发分（）挥发分（V） 将失去水分的煤样放火带盖的坩埚中。置于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高温电炉内隔绝空气加热约7min后，试样所失去的质量后，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。占原煤试样质量

5、的百分数即为原煤的挥发分值。 v原煤试样除掉水分，析出挥发分后，剩余原煤试样除掉水分，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；在将焦炭放人箱形电炉内；在 815 10的温度下的温度下灼烧灼烧2h，固定碳基本烧尽，取出冷却至室温，这时，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。百分数，就分别是煤样的固定碳和灰分的

6、含量。 测定方法是：测定方法是： v 煤中的成分是以质量百分数表示的。由于煤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，相应的表示方燥基、干燥基和干燥无灰基

7、四种，相应的表示方法是在各成分符号右下角加角标法是在各成分符号右下角加角标ar、ad、d、daf。1煤的发热量煤的发热量 发热量是煤的重要特性之一，单位质量的煤完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，用全燃烧时所放出的热量，称为煤的发热量，用Q表示，以表示，以kJ/kg为单位。为单位。 标准煤标准煤 29270KJkg 的煤称标准煤。的煤称标准煤。2灰的熔融性灰的熔融性 用灰的变形温度用灰的变形温度DT、软化温、软化温度度ST和液化温度和液化温度FT来表示。来表示。v 变形温度变形温度DT灰锥顶端变圆或开始弯曲时的温度，灰锥顶端变圆或开始弯曲时的温度，

8、；v软化温度软化温度ST灰锥弯曲并触及托板或整个灰锥变成灰锥弯曲并触及托板或整个灰锥变成半球形时的温度，半球形时的温度， ；v液化温度液化温度FT灰锥完全溶化成液态并能在托板上流灰锥完全溶化成液态并能在托板上流动时的温度，动时的温度，。 v为防止炉膛出口附近的受热面上结渣，应使炉膛出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口烟气温度比灰的软化温度ST低低50100。 Vdaf作为分类依据）作为分类依据） 1无烟煤无烟煤 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

9、最深，其易碾磨。无烟煤埋藏年代长，碳化程度最深，其含碳量最高（一般含碳量最高（一般 C 50，最高可达，最高可达95）。）。由于挥发分含量少，且挥发分析出温度较高，故由于挥发分含量少，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。时焦炭无黏结性，储存过程中不易风化。 贫煤贫煤10V 20，碳化程度较无烟煤低，含，碳化程度较无烟煤低，含碳量高碳量高 ， 挥发分较低，故一般不易点燃，但其发热挥发分较低，故一般不易点燃，但其发热量不低量不低 (18.5 103 kJkg)，且燃烧时火焰较短，且燃烧时火焰

10、较短，不易结焦。对不易结焦。对 Vdaf低的贫煤，在燃烧性能方面与无低的贫煤，在燃烧性能方面与无烟煤相近。烟煤相近。 3烟煤烟煤 Vdaf= 2040。 烟煤外表呈灰黑色，有光泽，质地松软，一般碳的含烟煤外表呈灰黑色，有光泽，质地松软，一般碳的含量量Car=4070。灰分含量。灰分含量Aar=730，水分含，水分含量量Mar=318。由于烟煤的挥发分含量较高，着火及。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多数烟煤有弱焦结性。v褐煤褐煤 Vdaf40(最高可达最高可达60），外表多），

11、外表多呈褐色或黑褐色，质软易碎。褐煤碳化程呈褐色或黑褐色，质软易碎。褐煤碳化程度很浅，含碳量度很浅，含碳量Mar4050，水分含，水分含量量Mar2040，灰分含量，灰分含量Aar 640，水分、灰分含量较高，因而发，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容易风化和自燃，不宜远途输送和长时间储存。储存。 四、煤粉的性质和品质四、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。、煤粉具有良好的流动性，同时具有自燃和

12、爆炸性。2、煤粉的细度和均匀性、煤粉的细度和均匀性Rx = a/(a+b) 100% 3、煤的可磨性（、煤的可磨性（Kkm = Eb/Es)4、煤的磨损性（、煤的磨损性（Ke=x/10=m/（10）v主要特性指标有：黏度、凝固点、闪点和燃主要特性指标有：黏度、凝固点、闪点和燃点点 1黏度黏度 黏度是流动阻力的量度黏度是流动阻力的量度 。2凝固点凝固点液体油发生凝固时的温度称为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，称为闪触，就会发生短

13、暂的蓝色火焰，此时的最低油温，称为闪点。一般为点。一般为80130。对重油继续加热，达到一定温度。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，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。称为燃点。 燃烧反应和空气量计算燃烧反应和空气量计算 一、燃烧的化学反应一、燃烧的化学反应1碳的燃烧反应 C + O2 = CO2 1kg C +2.667kg O2 = 3.667 kg CO22氢完全燃烧时，其化学反应式为： 2H2十O2 = 2H2O 4.032kgH2 32kg O2 =36032kg H2O 3硫的完全燃烧反应 硫完全燃烧时，其化学反应

14、式为： SOSO2 32kgS 32O2 64kg SO2 二、燃烧的空气需要量及过量空气系数二、燃烧的空气需要量及过量空气系数 = Vk / V01、燃烧的空气需要量（燃烧的空气需要量（） Vk = V0 m3 /kg 2、过量空气系数、过量空气系数 =21/21- O2=RO2max / RO2 三、漏风和漏风系数三、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、烟气容积烟气容积 一、烟气的组成一、烟气的组成（一）当燃料完全燃烧时，烟气中含有以（一）当燃料完全燃烧时，烟气中含有以下成分下成分：（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（二）当燃料不完全燃烧时，烟气中含有以下成分以下成分：（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：二、烟气总容积的计算：根据燃烧反应进行的