锅炉燃烧基础知识大全
16.
什么是挥发分?它对燃烧
和对电厂锅炉工作有何影响?
将煤加热到一定温度时，煤中的部分有机物和矿物质发生分解并逸出，逸出的气体(主要是H2,CmHn,CO,CO2等)产物称为煤的挥发分。
挥发分是煤在高温下受热分解的产物，数量将随加热温度的高低和加热时间的长短而变化。通常所说的挥发分是指煤在特定条件下加热有机物及矿物质的气体产率。即经干燥的煤在隔绝空气下加热至900±10℃，恒温7分钟所析出的气体占干燥无灰基成分的质量百分数，称干燥无灰基挥发分Vdaf。
挥发分是煤中氢、氧、氮、硫和一部分碳的气体产物，大部分是可燃气体。挥分含量高，煤易于着火，燃烧稳定。因此，挥发分是表征燃烧特性的重要指标，从而也对电厂锅炉工作带来多方面的影响，如，需要根据挥发分大小考虑炉膛容积及形状;挥发分含量影响燃烧器的型式及配风方式的选用，影响磨煤机型式及制粉系统型式的'选择。同时，挥发分也是煤进行分类的重要指标之一。
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灰的熔融特性用什么
指标表示?有何实用意义?
灰的熔融特性采用对灰锥试样加热的方法确定。用模子将灰压成若干个一定形状的三角锥体(底边长7mm、高20mm)，在电炉内加热，根据温升及三角锥体变形情况，记录如下几个温度值：
(1) 灰熔融性形温度DT锥尖开始变圆或弯曲时的温度。
(2)灰熔融性软化温度ST锥体弯曲至锥顶触及托盘或锥体变成球形和高度等于底边的半球时的温度。
(3)灰熔性流动温度FT锥体熔化成液体或展开成高度在1.5mm以下薄层时的温度。
灰的熔融特性，对电厂锅炉运行的经济性、安全性均有重大影响。当软化温度ST>1350时，炉内结渣的可能性不大;而ST<1350时就有可能结渣。为了防止炉膛出口的对流受热面结渣，炉膛出口若悬河烟温必须低于软化温度ST若干度。DT、ST、FT的间隔大小对灰的结渣及流渣特性也有影响：(FT—ST)>200称长渣，长渣凝固慢有塑性而不易碎裂，结渣后不易清除。(FT—ST)<200时称短渣，短渣结渣时凝固快，渣的内应力大易碎裂，结渣后易于清除。液态排渣炉希望灰的(FT——ST)值大一些，以防电厂锅炉在负荷变化时，因炉膛温度变化而影响液态渣打的顺利排出。
18.
影响灰熔点的因素有哪些?
影响灰熔点高低的主要因素有以下几点：
(1)成分因素灰的组成成分及各成分的比例，对灰熔点高低影响很大。大至规律是：熔点高的成分(如SiO，ALO)含量高时，灰熔点也高;熔点低的成分(如CaO，FeO，MgO含量高时，灰熔点就低。…)
(2)介质因素灰分处于有还原性气体(CO，H，CH…)的气氛中时，熔点降低。这主要不得是还原性气体能夺取灰中高价氧化物的氧，使其变成低价氧化物而降低熔点。所以，电厂锅炉因缺氧引起不完全燃烧时，结渣的可能性就大。
(3)浓度因素灰分含量高，相互接触碰撞机会多，助熔作用加强，使熔点降低。因此，电厂锅炉在燃用多灰分的煤时，引起结渣的可能性就大。
19.
结渣的基本条件是什么?
何谓灰的结渣特性指标?
熔融的灰粘结在受热面上或炉墙上称结渣。形成结渣的基本条件是受热面壁温高、表面粗糙和灰熔点低。灰熔点与灰和成分组成的关系，根据组成成分计算出分析叛断灰的结渣倾向的指标，称结渣特性指标Rs.
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一般以什么标准对煤进行分类?
动力用煤一般分为哪几类?
根据不同用途和不同的分类方法，可以把煤分成不同的类别。动力用煤一般主要依据挥发分含量将煤分成如下四类：
(1)无烟煤挥发分Vdaf<10%。无烟煤挥发分含量低，析出温度高，着火较困难，燃尽也不易。它含固定碳高，一般发热量Qnet,ar=20000—32500kJ/kg。无烟煤表面呈明亮的黑色光泽，质地坚硬，相对密度也较大。
(2)烟煤挥发分Vdaf=20%—40%。是一个非常广泛的煤种，表面呈灰黑色，有光泽，质地较松软。烟煤含碳量较高，发热量Qnet,ar=14000—29000kJ/kg，它易于着火，火焰较长，各种烟煤的焦结性差别很大。
(3)贫煤挥发分Vdaf=10%—20%。它是介于烟煤与无烟煤之间的煤种。贫煤表面灰黑，无光泽，不易点燃，火苗也较短，发热量常比烟煤低。
(4)褐煤挥发分Vdaf>40%。其碳化程度较浅，挥发分的析出温度低，易于点火，灰分、水分含量较高，发热量低，一般Qnet,ar=8000—17000kJ/kg。褐煤表面呈棕褐色，少数呈黑色，质脆易风化，不易储存，也不宜长途运输。
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什么是劣质烟煤?
为什么不少发电厂燃用劣质烟煤?
劣质烟煤是指烟煤中挥发分中等，但水分、灰分高，而发热量较低的煤。一般Vdaf=20%—30%;Mar>12%;Aar=40%左右;Qnet,ar=11000—12500kJ/kg。
烟煤的用途广泛，其中发热量高、焦结性好的烟煤为优质烟煤，多作为冶金行业的炼焦用煤，而交通运输业用煤、化工业原料用煤也多选用优质烟煤。剩下的劣质烟煤的燃烧特性不好，有害杂质含量高，某些特殊部门不便应用，所以，从能源合理消耗的大局出发，它往往成为电站电厂锅炉用煤的对象。
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什么是洗中煤?
一般炼焦用煤、化工用煤、出口用煤及某些特殊用煤的原煤，都要预先送选煤厂洗选。在重力选煤过程中的中间产物称洗中煤。经过洗选后的精煤，其灰分、硫分都大大降低。洗中煤是选煤厂选出的灰分高于精煤而低于煤矸石的产品。
我国洗中煤的挥发分Vdaf约在25%—40%范围内，水分Mar根据脱水程度而异，一般在10%—15%，灰分Aar则较高，一般为30%—40%，有的高达50%。由于送选的原煤质量都较好，故洗中煤的发热量多为中等水平，一般Qnet,ar=16000—21000kJ/kg。洗中煤由于灰分高，结渣的倾向较大。
我国洗中煤的产量约为原煤产量的7%—8%，大多数为电站电厂锅炉所燃用。因此，洗中煤在动力燃料中占有相当重要的地位，研究其燃烧特性也是一项重要工作。
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发电煤粉电厂锅炉用煤
是如何分类的?
为了便于发电煤粉电厂锅炉通用化设计和技术改造，便于分析煤的燃用特性，国家标准局于1987年颁发了《发电煤粉电厂锅炉用煤质量标准》(GB7562—87)。这一分类标准选用煤的干燥无灰基挥发分Vdaf、干燥基灰分Ad、外在水分Mf及全水分Mt、干燥基全硫St,d和灰的软化温度ST作为主要分类特征指标，以煤的收到基低位发热量作为辅助分类指标。这一分类指标中，把煤按挥发分分为五级，按灰分分为三级，按消化分为四级，按硫分分为二级，按灰分的熔融特性也分为二级。
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什么是煤的可磨性
与可磨性系数?
原煤被研磨成粉的难易程度称为可磨性，研磨成粉难易程度的指标称为可磨性系数。其物理意义是：一定量风干状态下的标准煤样与待测煤样，从相同原始粒度磨碎到相同细度时所耗能量之比即称可磨性系数Kkm。
一般标准煤样是一种难磨的无烟煤，耗电量较大。越易磨的煤，耗电量越小，其可磨性系数就越大。
按照上述原理测定可磨性系数是很困难、很复杂的。一般都是以上述原理为基础，采用较简单方法测定可磨性系数。过去我国是沿用原苏联全苏热工研究院的测定方法，符号KVTI现在我国已规定使用哈德罗夫法测定可磨性系数，简称哈氏可磨性系数，符号HGI。
哈氏可磨性系数测定时，是将规定粒度的50g煤样放在微型中速磨煤机内研磨60±0.25转(约3分钟)，取出筛分20分钟，按下式确定哈氏可磨性系数HGI：
HGI=6.93G+13
式中G——通过孔径为71µm筛子的煤粉质量，g。
KVTI与HGI之间的关系可用下式表示：
KVTI=0.034(HGI)1.25+0.61
我国原煤的KVTI多在0.8—2.0之间，一般KVTI<1.2的煤称难磨煤，KVTI>1.5的煤称易磨煤。
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什么是煤的冲刷磨损指数?
用来表征磨煤时煤对金属研磨件磨损程度的指标，称煤的冲刷磨损指数，符号Ke。不同的煤种冲刷磨损指数是通过试验测得的。煤的冲刷磨损指数越大，对金属磨损越严重。执照冲刷磨损指数可把煤的磨损性分为五类：
Ke<1.0磨损性轻微
Ke=1.0—1.9磨损性不强
Ke=2.0—3.5磨损性较强
Ke=3.6—5.0磨损性很强
Ke>5.0磨损性极强
煤的冲刷指数Ke执照电力行业标准DL465—92《煤的冲刷磨损指数试验方法》试验得出。
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什么是燃料油的闪点、
燃点和凝固点?
随着温度的升高，燃油表面上蒸发的油气增多，当油气与空气的混合物达到一定浓度，以明火与之接触时，会发生短暂的闪光(一闪即灭)，这时的油温称为闪点。
测定闪点的方法有开口杯法和闭口杯法两种，开口杯法测定的闪点要比闭口杯法低15—25℃，闪点的高低与油的分子组成及油面上压力有关，压力高，闪点高。闪点是防止油发生火灾的一项重要指标。在敞口容器中，油的加热温度应低于闪点10℃;在压力容器中加热则无此限制。
当油面上油气与空气的混合物浓度增大时，遇到明火可形成连续燃烧(待续时间不小于5秒)的最低温度称为燃点。燃点高于闪点。
从防火角度考虑，希望油的闪点、燃点高些，两者的差值大些。而从燃烧角度考虑，则希望闪点、燃点低些，两者的差值也尽量小些。
燃料油是各种烃类的复杂混合物，它不像纯净的单一物质具有固定的凝固点，而是随着温度的逐渐降低，变得越来越粘稠，直到完全丧失流动性。燃料油丧失流动性时的温度称为凝固点。测定时是将油灌入试管内逐渐降温，当试管倾斜45°经过1分钟油面保持不变时的温度，定为该油的凝固点。
不同产地的石油，凝固点差别很大。不同类别的石油制品，凝固点也有很大差别。凝固点的高低，关系着油的流动性能。低温下输送凝固点高的油时必须加热。
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电厂锅炉常用燃料油有哪几种?
(1)原油：是从地下开采出来，经过脱水处理，未经炼制的石油。原油可燃料油的组成成分和固体燃料一样，也表示为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、和水分(M)。其中主要是可燃成分碳和氢，碳含量约占84—87%，氢含量约占11—14%，氧、氮、硫三种元素含量约为1—2%，灰分含量不大于1%，水分含量也不大于2%。
燃料油中由于碳氢含量很高，所以，它的发热量也较高，一般Qnet,ar=37681—43960kJ/kg(9000—10500kcal/kg)。燃料油中氢含量高，与碳组成多种碳氢化合物，使燃料油易于战火，燃烧稳定、完全。以炼制出多种油品及其它产物，直接作为燃料是极不合理的。
(2)重油：是由裂解重油、减压重油、常压重油或腊油按不同比例调制而成，有一定牌号和质量标准。
(3)渣油：石油炼制过程中的剩余物，可不经过处理直接供给电厂锅炉作燃料，习惯上称为渣油或残渣油。
重油和渣油是发电用液体燃料的主要品种，共同特点是：相对密度和粘度较大;沸点和闪点较高，不易挥发。
(4)柴油：柴油是柴油机的燃料，作为电厂锅炉燃料是极不经济的。柴油一般用作煤粉电厂锅炉的点火用油和低负荷运行时稳定燃烧的助燃油。
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重油是如何编号的?
燃料重油是由裂解重油、减压重油、常压重油或腊油按不同比例调制而成的。不同炼油厂选用的原料比例常不相同，但根据国家标准，应有一定质量指标。重油是按其运动粘度大小分为20、60、100、200等牌号，牌号数等于该种油在50℃时的恩氏粘度值。其中的20号重油用于小型油喷嘴的燃油炉上，100号和200号重油则用在具有预热设备的大型喷嘴燃油炉上。
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简要说明燃料油的
组成成分及特性?
燃料油的组成成分和固体燃料一样，也表示为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、和水分(M)。其中主要是可燃成分碳和氢，碳含量约占84—87%，氢含量约占11—14%，氧、氮、硫三种元素含量约为1—2%，灰分含量不大于1%，水分含量也不大于2%。
燃料油中由于碳氢含量很高，所以，它的发热量也较高，一般Qnet,ar=37681—43960kJ/kg(9000—10500kcal/kg)。燃料油中氢含量高，与碳组成多种碳氢化合物，使燃料油易于战火，燃烧稳定、完全。
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燃料油为什么需要加热?
根据什么控制加热温度?
燃料油在管道中能否顺畅的流动，在油喷嘴中能否良好雾化，都与油的粘度有关。而油的粘度是随着温度而变化的，温度升高，粘度降低。因此，对油加热的目的主要是降低粘度。
为了保证雾化质量，要求进入压力雾化喷嘴的油粘度不大于1.98×10-5—2.767×10-5m2/s(或3—4°Et)，进入蒸汽雾化喷嘴的油粘度不大于5.03×10-5—5.77×10-5m2/s(或7—8°Et)。为此，必须根据粘度的要求，把油加热到适当的温度。不同种类的燃料油，粘度特性不同，加热温度也不一样。一般，重油加热约在110—130℃，原油加热温度约在90℃左右。