锅炉原理课件第一章燃料及燃烧计算.ppt

1、中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment1第一章第一章 燃料及燃烧计算燃料及燃烧计算中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment2 燃料的性质对锅炉工作的安全性、经济性和环保性能（污燃料的性质对锅炉工作的安全性、经济性和环保性能（污染物排放）有重大的影响染物排放）有重大的影响;燃料费用是电厂运行成本中的最主要因素。燃料费用是电厂运行成本中的最主要因素。良好的燃料适应性是对现代先进电厂锅炉的基本要求，因良好的燃料适应性是对现代先进电厂锅炉的基本要求，因此，了解燃料的性质和特点是锅炉设计和运行的基础。此，了解燃料的性质和特点是锅炉设计

2、和运行的基础。锅炉用燃料：锅炉用燃料：固体（煤、生物质和固体废弃物等）固体（煤、生物质和固体废弃物等）液体（油：重油等）液体（油：重油等）气体（天然气、高炉煤气、焦炉煤气等）气体（天然气、高炉煤气、焦炉煤气等）煤是我国电厂锅炉的主要燃料。煤是我国电厂锅炉的主要燃料。第一节第一节 锅炉用燃料锅炉用燃料中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment3一、元素分析和工业分析一、元素分析和工业分析煤（煤炭）是指主要由植物遗体经煤化作用转化而成的富含碳的固体可燃有机沉积岩，含有一定煤（煤炭）是指主要由植物遗体经煤化作用转化而成的富含碳的固体可燃有机沉积岩，含有一定量的矿物质，

3、相应的灰分产率小于或等于量的矿物质，相应的灰分产率小于或等于50%（干基质量分数）（干基质量分数）GB/T5751-2009定义煤是由有机成分和无机成分组成的矿物，其中包括水分、矿物质及无机元素煤是由有机成分和无机成分组成的矿物，其中包括水分、矿物质及无机元素（燃烧后转化成灰分）和有机质（可燃质）。（燃烧后转化成灰分）和有机质（可燃质）。元素分析：测定煤中有机质（可燃质）的元素组成质量百分比。元素分析：测定煤中有机质（可燃质）的元素组成质量百分比。碳（碳（C）氢（氢（H）氮（氮（N）硫（硫（S）氧（氧（O）通过元素分析可以了解煤中有机质的一些特性。通过元素分析可以了解煤中有机质的一些特性。第二

4、节第二节 煤的成分煤的成分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment4 工业分析：在规定的条件下将煤样进行干燥、加热和燃烧，工业分析：在规定的条件下将煤样进行干燥、加热和燃烧，以测定煤中的水分（以测定煤中的水分（M）、挥发分（）、挥发分（V）、灰分（）、灰分（A）和）和固定碳（固定碳（FC）的质量百分含量。）的质量百分含量。M+A+V+FC=100%通过工业分析，能了解煤在燃烧时的某些特性。通过工业分析，能了解煤在燃烧时的某些特性。工业分析和元素分析是最常用、最常规的煤质分析方法，也工业分析和元素分析是最常用、最常规的煤质分析方法，也是锅炉设计和运行时最常用、最

5、重要的煤质评价指标和依是锅炉设计和运行时最常用、最重要的煤质评价指标和依据。据。第二节第二节 煤的成分煤的成分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment5二、煤的成分二、煤的成分为了进行燃料的燃烧计算和了解煤的某些特性，常将燃料的成分分为：碳为了进行燃料的燃烧计算和了解煤的某些特性，常将燃料的成分分为：碳（）、氢（）、氢（H）、氧（）、氧（O）、氮（）、氮（N）、硫（）、硫（S）、水分（）、水分（M）和灰分）和灰分（A），其含量用质量百分数表示。），其含量用质量百分数表示。C+H+O+N+S+M+A=100%各成分的特点各成分的特点三、煤中某些成分对锅炉工作的影

6、响三、煤中某些成分对锅炉工作的影响 硫分硫分 灰分灰分 水分水分 挥发分挥发分第二节第二节 煤的成分煤的成分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment6四、成分基准及其换算四、成分基准及其换算 收到基（收到基（ar：as received basis），热力计算用），热力计算用Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=100%空气干燥基（空气干燥基（ad：air dried basis），实验室分析用），实验室分析用Cad+Had+O ad+Nad+Sad+Mad+Aad=100%干燥基（干燥基（d：dry basis）Cd+Hd+Od+Nd+Sd

7、+Ad=100%干燥无灰基（干燥无灰基（daf：dry ash free basis）Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%各种成分基准之间的关系各种成分基准之间的关系如图如图；不同基准之间可根据质量守；不同基准之间可根据质量守恒，通过恒，通过下表下表中的换算系数进行换算。中的换算系数进行换算。第二节第二节 煤的成分煤的成分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment7一、发热量一、发热量燃料的发热量（热值）燃料的发热量（热值）：单位质量或体积的燃料完全燃烧：单位质量或体积的燃料完全燃烧时所放出的热量。时所放出的热量。高位发热量高位发热量Qgr

8、：发热量中包括了燃烧产物中全部水蒸：发热量中包括了燃烧产物中全部水蒸汽凝结成水所放出的汽化潜热；汽凝结成水所放出的汽化潜热；低位发热量低位发热量Qnet：发热量中不包括水蒸汽凝结放出的汽：发热量中不包括水蒸汽凝结放出的汽化潜热。化潜热。Qar,net=Qar,gr 25(Mar+9Har)，kJ/kg经验公式：经验公式：Qar,gr=339Car+1256Har+109Sar 109Oar),kJ/kg第三节第三节 燃料的某些特性燃料的某些特性中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment8二、燃料的二、燃料的折算成分折算成分相对于每相对于每4187kJ/kg(10

9、00kcal/kg)发热量的成分。发热量的成分。折算水分：折算水分：折算灰分：折算灰分：折算硫分：折算硫分：标准煤标准煤：收到基低位发热量为：收到基低位发热量为29310kJ/kg(7000kcal/kg)的煤。常用于电厂煤耗计量。的煤。常用于电厂煤耗计量。第三节第三节 燃料的某些特性燃料的某些特性,%,netararzsarQSS4187,%,netararzsarQAA4187,%,netararzsarQMM4187中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment9三、灰的性质三、灰的性质灰的性质主要是指它的熔化性和烧结性。灰的性质主要是指它的熔化性和烧结性。煤

10、灰化学成分：煤灰化学成分：通常以氧化物的百分含量通常以氧化物的百分含量表示。包括表示。包括 酸性氧化物：酸性氧化物：SiO2、Al2O3、TiO2及及SO3 碱性氧化物：碱性氧化物：Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O第三节第三节 燃料的某些特性燃料的某些特性中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment10三、灰的性质三、灰的性质 煤灰熔融性煤灰熔融性(GB/T 219-2008煤灰熔融性的煤灰熔融性的测量方法测量方法)和灰熔点和灰熔点：变形温度（变形温度（DT）软化温度（软化温度（ST）半球温度（半球温度（HT）流动温度（流动温度（FT）第三节第三节 燃

11、料的某些特性燃料的某些特性中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment11三、灰的性质三、灰的性质 灰分的烧结性灰分的烧结性是指灰分在高温对流受热面（如过是指灰分在高温对流受热面（如过热器）生成高温烧结性积灰的能力。热器）生成高温烧结性积灰的能力。灰分的烧结性主要与煤灰中所含碱性物质（主要是灰分的烧结性主要与煤灰中所含碱性物质（主要是Na2O和和K2O）有关。灰的烧结性越强，过热器上就越容易形成烧）有关。灰的烧结性越强，过热器上就越容易形成烧结性积灰。结性积灰。第三节第三节 燃料的某些特性燃料的某些特性中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Envir

12、onment12一、煤的分类一、煤的分类煤的分类是把同类性质的煤划分在一起，以区别于其它不同类的煤，其特煤的分类是把同类性质的煤划分在一起，以区别于其它不同类的煤，其特性可以通过它的各种成分和多种特性指标表现出来。对于发电用煤，性可以通过它的各种成分和多种特性指标表现出来。对于发电用煤，可参照的分类有：可参照的分类有：1.中国煤炭分类标准（中国煤炭分类标准（GB/T 5751-2009）：该标准综合考虑：该标准综合考虑了煤的形成以及各种特性、用途等。既反映了煤的自然特了煤的形成以及各种特性、用途等。既反映了煤的自然特性，又考虑了作为资源和能源的煤炭在合理利用时，能反性，又考虑了作为资源和能源的

13、煤炭在合理利用时，能反映各种工艺（炼焦、燃烧、气化或液化等）对煤质的要求。映各种工艺（炼焦、燃烧、气化或液化等）对煤质的要求。根据煤化程度分为三大类：褐煤、烟煤（包括贫煤）根据煤化程度分为三大类：褐煤、烟煤（包括贫煤）、无烟煤。对其中每、无烟煤。对其中每一类煤，还要进一步划分为小类。分类指标包括煤的干燥无灰基挥发一类煤，还要进一步划分为小类。分类指标包括煤的干燥无灰基挥发分分Vdaf、粘结指数、粘结指数G、胶质层最大厚度、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度、奥亚膨胀度b、透光率、透光率PM和和恒湿无灰高位发热量恒湿无灰高位发热量Qgr,maf。第四节第四节 煤的分类煤的分类中国 南京能源与环境学院能

14、源与环境学院Energy&Environment13一、煤的分类一、煤的分类2.发电煤粉锅炉用煤技术条件（发电煤粉锅炉用煤技术条件（GB/T7562-1998）：提出了：提出了固态排渣煤粉炉用煤的类别、技术要求和测定方法。煤的固态排渣煤粉炉用煤的类别、技术要求和测定方法。煤的质量等级是根据锅炉设计、运行等方面影响较大的煤质常质量等级是根据锅炉设计、运行等方面影响较大的煤质常规特性制定的，能更好地反映发电用煤的特性。规特性制定的，能更好地反映发电用煤的特性。3.中国煤炭编码系统（中国煤炭编码系统（GB/T16772-1997）：是用于商品煤及）：是用于商品煤及煤炭产品的分类方法。煤炭产品的分类方

15、法。第四节第四节 煤的分类煤的分类中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment14二、几类主要动力煤的特点二、几类主要动力煤的特点1.无烟煤无烟煤机械强度较高而不易碾磨；机械强度较高而不易碾磨；碳含量高而杂质少，发热量高（约碳含量高而杂质少，发热量高（约21-25MJ/kg）；）；挥发分低，着火困难、燃烧特性差、燃尽难；挥发分低，着火困难、燃烧特性差、燃尽难；但贮存不会自燃。但贮存不会自燃。2.贫煤贫煤变质程度最高的烟煤；变质程度最高的烟煤；性质介于无烟煤和烟煤之间；性质介于无烟煤和烟煤之间；低挥发分贫煤也难以着火和燃烧。低挥发分贫煤也难以着火和燃烧。第四节第四节

16、 煤的分类煤的分类中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment153.烟煤烟煤挥发分高、水分和灰分一般较少、发热量高；挥发分高、水分和灰分一般较少、发热量高；着火、燃烧性能好；着火、燃烧性能好；碳含量高而杂质少，发热量高（约碳含量高而杂质少，发热量高（约21-25MJ/kg）;有自燃和制粉系统防爆问题；有自燃和制粉系统防爆问题；高灰分时可能有结渣、积灰、磨损问题。高灰分时可能有结渣、积灰、磨损问题。4.褐煤褐煤挥发分很高，易着火；挥发分很高，易着火；一般高水分、高灰分、发热量很低；一般高水分、高灰分、发热量很低；有自燃问题。有自燃问题。5.其它固体燃料其它固体燃料

17、油页岩、煤矸石、石油焦、生物质等油页岩、煤矸石、石油焦、生物质等第四节第四节 煤的分类煤的分类中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment16一、液体燃料一、液体燃料锅炉所用的液体燃料主要是重油、渣油和轻柴油（广泛用于锅炉点火和稳定燃烧）锅炉所用的液体燃料主要是重油、渣油和轻柴油（广泛用于锅炉点火和稳定燃烧）1.特点（重油、渣油）特点（重油、渣油）含含C、H、O、N、S、M、A；C、H含量高，杂质少，热值高；含量高，杂质少，热值高；燃烧特性好；燃烧特性好；无结渣和磨损问题，重油中的硫分和灰分对受热面的腐蚀和积灰的影响较大。无结渣和磨损问题，重油中的硫分和灰分对受热

18、面的腐蚀和积灰的影响较大。2.特性指标特性指标粘度：反映流动性粘度：反映流动性凝固点：输送凝固点：输送闪点（闭口闪点）：安全防火的指标闪点（闭口闪点）：安全防火的指标含硫量含硫量灰分（灰分（V、Na）水分水分发热量发热量第五节第五节 液体和气体燃料液体和气体燃料中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment17二、气体燃料二、气体燃料1.天然气天然气2.高炉煤气：低热值。高炉煤气：低热值。3.焦炉煤气：中等热值。焦炉煤气：中等热值。第五节第五节 液体和气体燃料液体和气体燃料中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment18 燃料的燃烧计算

19、燃料的燃烧计算 燃料燃烧所需空气量的计算燃料燃烧所需空气量的计算 过量空气系数过量空气系数 燃烧产物（烟气量）的计算燃烧产物（烟气量）的计算 空气和烟气焓的计算空气和烟气焓的计算第六节第六节 燃料的燃烧计算燃料的燃烧计算中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment19一、燃烧所需空气量和过量空气系数一、燃烧所需空气量和过量空气系数1kg1kg收到基燃料完全燃烧而无氧气剩余，所需的空收到基燃料完全燃烧而无氧气剩余，所需的空气量，气量，称为理论空气量称为理论空气量V V0 0（NmNm3 3/kg/kg）理论氧气量：理论氧气量：理论空气量：理论空气量：第六节第六节 燃

20、料的燃烧计算燃料的燃烧计算1007010070100565100866102ararararOOSHCV.ararararOOHSCVV033302650375008890210002.).(.中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment20实际供给的空气量实际供给的空气量V（Nm3/kg）与理论空气量）与理论空气量V0（Nm3/kg）的比值称为的比值称为过量空气系数过量空气系数。通常以炉膛出口处的过量空气系数通常以炉膛出口处的过量空气系数 来代表空气量对来代表空气量对燃烧过程的影响燃烧过程的影响 最佳过量空气系数最佳过量空气系数 与许多因素有关，如燃料种类、燃烧

21、方式以及燃烧设备特性等与许多因素有关，如燃料种类、燃烧方式以及燃烧设备特性等。燃烧效率最高、锅炉热效率最高、燃烧效率最高、锅炉热效率最高、NOx生成量少的过量空气系数。生成量少的过量空气系数。现代大型燃煤锅炉炉膛出口的过量空气系数现代大型燃煤锅炉炉膛出口的过量空气系数为为1.15-1.20，甚至更低。甚至更低。第六节第六节 燃料的燃烧计算燃料的燃烧计算0VV/l 中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment21第六节第六节 燃料的燃烧计算燃料的燃烧计算相对于相对于1kg燃料而言，漏入的空气量燃料而言，漏入的空气量V与理论空气量与理论空气量V0之比之比称为称为漏风系

22、数漏风系数 。漏风的危害漏风的危害 烟气温度降低，烟气与受热面间传热温差减小，传热量降低，排烟气温度降低，烟气与受热面间传热温差减小，传热量降低，排烟温度升高，锅炉效率降低。烟温度升高，锅炉效率降低。烟气容积增大，引风机电耗上升。烟气容积增大，引风机电耗上升。,lVV0中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment22第六节第六节 燃料的燃烧计算燃料的燃烧计算二、燃烧产物（烟气量）的计算二、燃烧产物（烟气量）的计算（一）理论烟气容积（一）理论烟气容积Vg0（m3/kg）烟气：烟气：燃料燃烧时生成的气态产物。燃料燃烧时生成的气态产物。完全燃烧时包括完全燃烧时包括CO2

23、、SO2、N2、H2O；不完全燃烧时还有；不完全燃烧时还有CO。1kg收到基燃料，在供以理论空气量收到基燃料，在供以理论空气量V0的条件下完全燃烧时，的条件下完全燃烧时，生成的烟气容积称为理论烟气容积，以生成的烟气容积称为理论烟气容积，以Vg0（m3/kg）表示。）表示。烟气理论烟气理论CO2容积容积VCO2和和SO2容积容积VSO210037508661100701008661222ararararSOCOROSCSCVVV.中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment23 理论氮气容积理论氮气容积 理论水蒸汽容积理论水蒸汽容积 理论烟气容积理论烟气容积第六节第

24、六节 燃料的燃烧计算燃料的燃烧计算10080790002arNNVV.00016101002411001112VMHVararOH.000002222OHdgOHNROgVVVVVV0022NROdgVVV中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment24第六节第六节 燃料的燃烧计算燃料的燃烧计算（二）实际烟气容积（二）实际烟气容积Vg（m3/kg）过量氧气容积过量氧气容积 过量氮气容积过量氮气容积 过量空气带入的水蒸汽容积过量空气带入的水蒸汽容积 实际烟气容积（完全燃烧和不完全燃烧时一致）实际烟气容积（完全燃烧和不完全燃烧时一致）00179022VVVNN)(.0

25、010161022VVVOHOH)(.012102VVO)(.000)1(0161.0)1(VVVVgg中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment25第六节第六节 燃料的燃烧计算燃料的燃烧计算 实际烟气质量实际烟气质量Gg（kg/kg）燃烧生成的烟气质量等于燃料的质量加燃烧消耗的湿空气质量燃烧生成的烟气质量等于燃料的质量加燃烧消耗的湿空气质量 烟气中辐射成分的量烟气中辐射成分的量 三原子气体（三原子气体（CO2、SO2）和水蒸汽）和水蒸汽容积分额容积分额分压分压 飞灰浓度飞灰浓度质量浓度和容积浓度质量浓度和容积浓度gOHOHgROROVVrVVr/;/22220

26、306.1)1001(VAGarg3/,100/,100NmkgVkgkgGAgfhargfharA烟气；prpprpOHOHRORO2222;中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment26第六节第六节 燃料的燃烧计算燃料的燃烧计算三、空气和燃烧产物的焓的计算三、空气和燃烧产物的焓的计算asharfafaOH0OHN0NRO0gfa0a0gg0aa0aaa00ac100AIcccIII1IIIcVcIcI22222）（飞灰焓：理论烟气焓：烟气焓：实际空气焓：理论空气焓：)()()()()()()(2VVVVVRO中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy

27、&Environment27一、烟气分析一、烟气分析 烟气分析的目的是了解烟气分析的目的是了解 燃料燃烧状况燃料燃烧状况 燃烧条件（燃烧条件（）烟道漏风烟道漏风 测量方法测量方法 烟气容积分析法（化学分析法）烟气容积分析法（化学分析法）常用常用奧式烟气分析仪奧式烟气分析仪 目前，实际过程过程使用烟气分析仪。目前，实际过程过程使用烟气分析仪。作用作用 测量测量RO2、CO、O2、N2在干烟气中的容积百分比在干烟气中的容积百分比 求得干烟气求得干烟气Vgy的容积的容积第七节第七节 烟气分析烟气分析 lkgmCOROSCVarardg/,375.0866.132中国 南京能源与环境学院能源与环境学院

28、Energy&Environment28二、不完全燃烧方程式（烟气中一氧化碳含量的计算）二、不完全燃烧方程式（烟气中一氧化碳含量的计算）干烟气组成干烟气组成 不完全燃烧：不完全燃烧：RO2+O2+CO+N2a+N2f=100 通过可燃元素的燃烧方程式，计算烟气中通过可燃元素的燃烧方程式，计算烟气中N2的含量，从而得到的含量，从而得到不不完全燃烧方程式完全燃烧方程式其中，其中，燃料特性系数燃料特性系数干烟气中干烟气中CO的含量计算的含量计算根据烟气分析数据根据烟气分析数据RO2和和O2，由式，由式(1-49)计算干烟气中计算干烟气中CO的含量的含量第七节第七节 烟气分析烟气分析)491(21)(

29、605.0222COROOCOROarararararSCHOH375.0038.08/35.2)511(605.0)(21222OROROCO中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment29二、不完全燃烧方程式（烟气中一氧化碳含量的计算）二、不完全燃烧方程式（烟气中一氧化碳含量的计算）完全燃烧方程式完全燃烧方程式完全燃烧时，完全燃烧时，CO=0。由式。由式(1-49)得到得到完全燃烧方程式完全燃烧方程式或者或者如果燃料完全燃烧且烟气中又无过剩氧气（如果燃料完全燃烧且烟气中又无过剩氧气（O2=0）时，烟气中三原）时，烟气中三原子气体所占的分额将达到最大值子气体所占

30、的分额将达到最大值第七节第七节 烟气分析烟气分析)521(21)1(22ORO12122ORO)531(121max2RO中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment30第七节第七节 烟气分析烟气分析三、锅炉运行状态下过量空气系数的确定三、锅炉运行状态下过量空气系数的确定 过量空气系数过量空气系数其中其中 V和和V分别可表示成分别可表示成，经整理、简化，可得到过量空气系数的计算式经整理、简化，可得到过量空气系数的计算式 这样一来，电厂可通过测量烟气中这样一来，电厂可通过测量烟气中RO2含量或含氧量，来测量过量空气系数。含量或含氧量，来测量过量空气系数。运行中，通常

31、通过测量烟气中的含氧量以监督运行中的过量空气系数。运行中，通常通过测量烟气中的含氧量以监督运行中的过量空气系数。dgdgVCOOVVOV215.0);551(2122不完全燃烧完全燃烧)541(/110VVVVVVV)561(792dgVNV)571(2121)1(2122ORO中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment311.燃料的元素分析和工业分析。燃料的元素分析和工业分析。2.煤的主要成分（水分、灰分、挥发分、含硫量）及发热煤的主要成分（水分、灰分、挥发分、含硫量）及发热量等对锅炉工作的影响。量等对锅炉工作的影响。3.煤的成分基准及换算。煤的成分基准及换算

32、。4.燃料发热量及高位、低位发热量的定义。燃料发热量及高位、低位发热量的定义。5.标准煤的定义。标准煤的定义。6.煤灰的主要性质。煤灰的主要性质。7.过量空气系数。过量空气系数。8.燃料的燃烧计算（空气量和烟气量的计算）。燃料的燃烧计算（空气量和烟气量的计算）。9.如何确定锅炉运行状态下的过量空气系数。如何确定锅炉运行状态下的过量空气系数。本章小结本章小结中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment321.SSO2H2SO4（蒸气），在低温烟道内当受（蒸气），在低温烟道内当受热面的壁温低于硫酸蒸气的酸露点温度，硫酸热面的壁温低于硫酸蒸气的酸露点温度，硫酸蒸气凝结，

33、对金属受热面产生腐蚀。蒸气凝结，对金属受热面产生腐蚀。2.在高温烟气区在高温烟气区SO2与碱金属氧化物反应产生高与碱金属氧化物反应产生高温腐蚀。还原性火焰中生成温腐蚀。还原性火焰中生成H2S引起水冷壁腐引起水冷壁腐蚀。蚀。3.硫化铁（硫化铁（FeS2）的含量较高，煤质坚硬，制粉）的含量较高，煤质坚硬，制粉电耗上升，易磨损磨煤机的部件。电耗上升，易磨损磨煤机的部件。4.SO2(包括包括SO3称称SOx)排入大气，对环境造成排入大气，对环境造成污染，也增加污染，也增加FGD系统的运行费用。系统的运行费用。硫硫 分分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment331.灰

34、分增加相应于可燃质减少，发热量降低，燃灰分增加相应于可燃质减少，发热量降低，燃煤量增加。煤量增加。2.灰分增加，妨碍可燃质与氧的接触，着火和燃灰分增加，妨碍可燃质与氧的接触，着火和燃尽较为困难，燃烧损失增大。尽较为困难，燃烧损失增大。3.受热面的积灰或结渣，削弱传热效果，排烟温受热面的积灰或结渣，削弱传热效果，排烟温度增加，锅炉效率降低。度增加，锅炉效率降低。4.受热面磨损严重。受热面磨损严重。5.大气污染，除尘设备的效率降低和运行费用增大气污染，除尘设备的效率降低和运行费用增加。加。灰灰 分分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment341.水分增加，燃料着火

35、困难。水分增加，燃料着火困难。2.水分增加，排烟热损失增加。水分增加，排烟热损失增加。3.水分增加，排烟体积增大，引风机电耗上水分增加，排烟体积增大，引风机电耗上升。升。4.水分增加，制粉困难。水分增加，制粉困难。5.为硫酸蒸汽的形成创造条件。为硫酸蒸汽的形成创造条件。水水 分分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment351.挥发分是燃料燃烧的重要特性，它对锅炉挥发分是燃料燃烧的重要特性，它对锅炉的工作有很大的影响。的工作有很大的影响。2.挥发分的着火温度低，挥发分含量增加，挥发分的着火温度低，挥发分含量增加，燃料易着火燃烧。燃料易着火燃烧。3.挥发分析出后燃

36、料呈多孔状，有利于氧与挥发分析出后燃料呈多孔状，有利于氧与可燃质的接触。因此，挥发分含量增加，可燃质的接触。因此，挥发分含量增加，燃料易燃尽。燃料易燃尽。挥发分挥发分中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment36煤的成分及其相互关系煤的成分及其相互关系ACHONSMadMar收到基收到基空气干燥基空气干燥基干燥基干燥基干燥无灰基干燥无灰基灰分灰分固定碳固定碳挥发分挥发分水分水分焦炭焦炭挥发性物质挥发性物质中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment37不同基准间的换算系数不同基准间的换算系数所求已知收到基空气干燥基 干燥基干燥无灰基

37、收到基空气干燥基 干燥基干燥无灰基 aradMM100100arM100100ararAM100100adarMM100100adM100100adadAM100100100100arM100100adMdA100100100100adarAM100100adadAM100100dA中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment38煤的灰分的熔融性煤的灰分的熔融性图图1-2 灰锥的状态变化与特征温度灰锥的状态变化与特征温度（灰锥熔融特征示意图（灰锥熔融特征示意图GB/T219-2008）灰分熔融性目前都用试验方法（灰分熔融性目前都用试验方法（GB/T 219-200

38、8）确定。把灰制成其底部为）确定。把灰制成其底部为等边三角形的锥体，底的边长等边三角形的锥体，底的边长7mm，锥体高，锥体高20mm，然后逐渐加热，根据灰锥，然后逐渐加热，根据灰锥的状态变化确定四个特征温度来表示灰的熔融性（图的状态变化确定四个特征温度来表示灰的熔融性（图1-2）：）：（1）变形温度变形温度DT，是指灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度；，是指灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度；（2）软化温度软化温度ST，是指灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度；，是指灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度；（3）半球温度半球温度HT，是指灰锥形至近似半球形，即高约等于底长的一半时

39、的温度；，是指灰锥形至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；（4）流动温度流动温度FT，是指灰锥熔化展开成高度在，是指灰锥熔化展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度。以下的薄层时的温度。中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment39中国煤炭分类简表中国煤炭分类简表（自（自GB/T 5751-2009）类别类别符号符号分类指标分类指标Vdaf（%）GY(mm)b(%)PM(%)Qgr,maf(MJ/kg)无烟煤无烟煤WY 10.0贫煤贫煤PM10.0-20.0 5贫瘦煤贫瘦煤PS10.0-20.05-20瘦煤瘦煤SM10.0-20.020-65焦煤焦煤JM2

40、0.0-28.010.0-28.050-65 65 25.0150肥煤肥煤FM10.0-37.0(85)25.01/3焦煤焦煤1/3JM28.0-37.0 65 25.0220气肥煤气肥煤QF 37.0(85)25.0220气煤气煤QM28.0-37.0 37.050-6535 25.0 220中粘煤中粘煤1/2ZN20.0-37.030-50弱粘煤弱粘煤RN20.0-37.05-30不粘煤不粘煤BN20.0-37.0 5长焰煤长焰煤CY 37.0 35 50褐煤褐煤HM 37.0 37.03030-50 24中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment40发电煤

41、粉锅炉用煤发电煤粉锅炉用煤（GB/T7562-1998）分类指标分类指标符号符号主分类指标界限值主分类指标界限值辅助分类指标界限值辅助分类指标界限值挥发分挥发分VdafV16.50-10.00%Qnet,ar 21.00 MJ/kgV210.01-20.00%18.50 MJ/kgV320.01-28.00%16.00 MJ/kgV4 28.00%15.50 MJ/kgV5 37.00%12.00 MJ/kg发热量发热量Qnet,arQ1 24.00 MJ/kgQ221.01-24.00 MJ/kgQ317.01-21.00 MJ/kgQ415.51-17.00 MJ/kgQ5 12.00 M

42、J/kg灰分灰分AdA1 20.00%A220.01-30.00%A330.01-40.00%中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment41发电煤粉锅炉用煤发电煤粉锅炉用煤(GB/T7562-1998-续表续表)分类指标分类指标符号符号主分类指标界限值主分类指标界限值辅助分类指标界限值辅助分类指标界限值全水分全水分tM1 8%Vdaf 37.00%M28.1-12.0%Vdaf 37.00%M312.1-20.0%Vdaf 37.00%M4 20.0%硫分硫分t,dS1 0.50%S20.51-1.00%S31.01-2.00%S42.01-3.00%灰软化温度

43、灰软化温度STST11150-1250 CST21260-1350 CST31360-1450 CST4 1450 C哈式可磨性指数哈式可磨性指数HGIHGI140-60HGI260-80HGI3 80中国 南京能源与环境学院能源与环境学院Energy&Environment42奥式烟气分析仪奥式烟气分析仪图图1 3 奥氏烟气分析仪奥氏烟气分析仪1量筒；2梳形连通管；3过滤器；4平衡瓶；5，6，7吸收瓶；8三通旋塞；9双通旋塞；10水套；11抽气皮囊第一个吸收瓶内装的吸收剂是氢氧化钾KOH溶液，用来吸收烟气中的RO2（即CO2+SO2）；第二个吸收瓶内装有焦性没食子酸C6H3(OH)3的碱性溶液，用来吸收烟气中的O2，它也能吸收RO2；第三个吸收瓶内装有氯化亚铜的氨溶液Cu(NH3)2Cl，用来吸收烟气中的CO，它也能吸收O2。