第2章 工业锅炉的燃料分解

H
Od K Sd K N
d
O ar 1 .0 8 7 3 .1 9 % 3 .4 7 % S ar 1 .0 8 7 0 .5 1 % 0 .5 5 % N
锅炉用煤分类(干燥无灰基挥发份，低位热值)
石煤、煤矸石：4000~11300kJ/kg（950~2700）；A>50%
褐煤：
Vdaf >40%；Q=8370~14650kJ/kg（2070~3500） 烟煤： Vdaf =10~40% 贫煤： Vdaf >10~20%； Q>18840kJ/kg（） 无烟煤： Vdaf <10% ；Q<20930~25120kJ/kg
→实
验室分析，空气干燥基
C ad + H ad + O ad + N ad + S ad + M
ad
+ A ad = 1 0 0 %
干燥基： C + H + O + N + S + A = 1 0 0 % d d d d d d 干燥无灰基：判断煤的燃烧特 daf + O daf + N daf + S daf = 1 0 0 %
求此煤的干燥基成分。
解：根据换算表查出换算系数为： K 则煤的干燥基成分为：
C H
d d
100 100 M
ar

100 1 0 0 0 .8
1 .0 8 7
K K
C
ar ar
1 .0 8 7 6 5 .6 5 % 7 1 .3 6 % 1 .0 8 7 2 .6 4 % 2 .8 7 %
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§2-1 燃料的成分分析和基的转换
ar (As received basis)收到基；
ad( Air dried basis)空气干燥基也称分析基； d ( Dry basis )干燥基或称干基； daf （Dry-ash- free）干燥无灰基；
§2-1 燃料的成分分析和基的转换
各种基准的换算
ar
ad
d
daf
A ( S ly )
灰分
C
固定碳
H
O
N
S
r
M
in h
M
水分
f
挥发分
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§2-1 燃料的成分分析和基的转换
煤的计算基准的换算
不同基准间的换算公式

0
= K× 0
-按原基准计算的某一成分的质量百分数，%


-按新基准计算的同一成分的质量百分数，
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§2-1 燃料的成分分析和基的转换
燃料成分分析数据的基准与换算
燃料成分分析基准
元素分析
收到基：炉前煤斗→燃烧计算、热力计算、运行分析
C ar + H
ar
+ O ar + N
ar
+ S ar + M
ar
+A
ar
=100%
空气干燥基：实验室条件20℃，相对湿度60%，外在水分=0
1
100 M 100
ad
100 100 M
ad
Aad
100 M 100 100 M
ar
ar
1
1 0 0 Ad 100
100 100 A
d
Aar
100 M
ar
Aad
100
100
1
§2-1 燃料的成分分析和基的转换
例：已知山西阳泉一号煤的收到基成分为：Car=65.65% ， Har=2.64%， Oar=3.19%，Sar=0.51% ， Nar=0.99% ， Mar=8.00% ， Aar=19.02% ，
§2-1 燃料的成分分析和基的转换
灰分(A)：不可燃，煤中的杂质
影响热值（？） 影响燃烧、燃尽（？） 影响燃烧传热（？） 磨损受热面（？） 污染环境（？） 增加设备复杂性
水分(M)：
主要杂质，内水分（什么是内在水？），外水分 （什么是外在水？） 不可燃物质，各种燃料含量不等 吸收炉膛热量，降低炉温、推迟着火 增加排烟体积，带走大量热量，降低锅炉效率 加剧尾部受热面的低温腐蚀 其他元素:P(磷)、As（砷）、F（氟）、Cl（氯）、Pb（铅）、 V（钒）
第 2章
工业锅炉的燃料
本章主要内容
§2-1 燃料的成分分析和基的转换 §2-2 煤的燃烧特性 §2-3 煤的分类 §2-4 液体燃料 §2-5 气体燃料
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锅炉燃料
§2-1 燃料的成分分析和基的转换
燃料种类
气体：天然气；高炉煤气、液化石油气、发生炉煤气、炼
焦炉煤气
固体：煤；生物质燃料；…… 液体：柴油、重油；煤油
§2-1 燃料的成分分析和基的转换 燃料的成分及其特性
煤
元素分析
碳（C）
燃料的主要可燃质 50~95%;
Q=33704 KJ/Kg（8000kcal/kg）; 碳越高，着火点越高 (约800℃) 存在形式：氢、氧、氮、硫形成高分子有机化合物 氢（H） 燃料中的可燃元素之一 含氢量：2~6%，存在于挥发性气体中 热值最高 Q=125600 KJ/Kg（30000kcal/kg）； 着火点低； 碳化程度越低含量越高，易风化，氢并随之降低
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碳越高，热值越高
§2-1 燃料的成分分析和基的转换
元素分析
氧（O）及氮（N）
不可燃成分，习惯归在可燃成分之内; 使可燃成分相对减少，发热量降低;
氧元素、氮元素占可燃成分的O=1~35% 、
0.3~2.5%； 氧存在的方式：游离态、化合态； 氮的存在方式：蛋白质（又称为“燃料氮”） 燃烧时“氮”→NOX：酸雨、致毒、臭氧层破坏。

K –换算系数 收到基 1
100 M 100 M
ar ad
%
干燥无灰基
100
ar
不同基准的换算系数
0
K
空气干燥基
100 M 100 M
ad ar
干燥基
100 100 M 100 100 M
ad
收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基
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100 M
ar
Aar
§2-1 燃料的成分分析和基的转换
元素分析
硫（S）
燃料的可燃元素、有害物质，含量=0.1~8.0%; 完全燃烧
Q=9050 KJ/Kg（2165kcal/kg）; 生成硫化物，易低温腐蚀； 燃烧产物污染环境SOx； 必须脱硫（ SOx ） ； S的存在形式：有机硫+硫铁矿硫→挥发硫 硫酸盐→灰分