【關(guān)鍵字】煤質(zhì)要求 揮發(fā)分 水分 灰分 硫分 灰熔融特性 煤粉燃燒新概念
在2006年上海寶馬展,南方路機推出了瀝青混合料攪拌設備烘干系統(tǒng)煤粉燃燒的最新概念――NCB系列煤粉燃油燃燒器。這不僅僅是對煤粉燃燒特性的深刻理解,更是對能源的合理利用、對生態(tài)平衡和環(huán)境保護的一種積極宣導。煤粉燃燒器對煤質(zhì)有著嚴格的要求,下面將用大量篇幅對煤質(zhì)加以介紹,希望能給業(yè)內(nèi)朋友起到拋磚引玉之用。
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一、煤質(zhì)要求
因煤的生成年代、煤化程度等因素的影響,各種煤質(zhì)千差萬別。
1、煤的基本種類
褐 煤――形成年代最短,熱值較低,燃點低,揮發(fā)分高,一般在40%以上,容易著火。但一般灰分較高、煤灰熔融溫度低、易結(jié)渣,水分大,燃燒時火焰大、冒黑煙。我國褐煤儲量很少且分布極為不均,僅占全國煤炭總儲量的13%左右。褐煤一般適用于汽化、液化及汽油、柴油等化學產(chǎn)品的深加工。
煙 煤――形成年代比褐煤要長,煤化程度較大,熱值和燃點適中,揮發(fā)分較高,一般在14~37%之間,較易著火。我國煙煤儲量最為豐富,占我國煤炭總儲量的75%左右。適用于工業(yè)一般應用,是主要的動力用煤。
無煙煤――煤化時間最長,揮發(fā)分低,一般都小于10%。硬度大、熱值高、燃點高,不易燃燒,燃燒時煙少、火苗短,不易燃盡。質(zhì)量好的無煙煤可作氣化原料、高爐噴吹和燒結(jié)鐵礦石的燃料以及作鑄造燃料等,是火力發(fā)電的主要煤種之一。
貧 煤――形成年代和煤化程度都介于煙煤和無煙煤之間,揮發(fā)分在10%~20%之間,其燃燒性能優(yōu)于無煙煤,但仍屬于反應性能較差的煤種。
除上述四種常見煤種外,介乎期間的通常還可細分為:長焰煤、不粘煤、弱粘煤、氣煤、泥煤、肥煤、焦煤、瘦煤等。
2、影響煤燃燒特性的常規(guī)指標
鑒于篇幅所限,文中主要介紹我們必須關(guān)注的煤的揮發(fā)分、水分、灰分、硫分以及灰熔融特性和發(fā)熱值。其中揮發(fā)分、水分、灰分、灰熔融溫度和發(fā)熱值等指標都嚴重地影響著煤的燃燒效果。
揮發(fā)分――煤中的有機物質(zhì)受熱分解產(chǎn)生的可燃性氣體或汽體物質(zhì),以芳香烴及芳香族化合物為主。它是對煤進行分類的主要指標,并被用來初步確定煤的加工利用性質(zhì)。如果燃燒條件不適當,揮發(fā)分高的煤燃燒時易產(chǎn)生未燃盡的碳粒,俗稱“黑煙”,并產(chǎn)生更多的一氧化碳、多環(huán)芳烴類、醛類等污染物,熱效率降低。因此,必須根據(jù)煤的揮發(fā)分選擇適當?shù)娜紵龡l件和燃燒設備。
水 分――通常以外在水分、內(nèi)在水分和結(jié)晶水三種狀態(tài)存在,合稱為煤的全水分。一般以煤的內(nèi)在水分作為評定煤質(zhì)的指標。從煤的加工利用來看,水分是煤中的“雜質(zhì)”,多充當不利的成分:在貯存過程中,會加速風化、破裂,堵塞儲存斗及輸送管道,甚至引發(fā)自燃;在運輸時,增加了運量和運費、浪費運力;燃燒時,對水分的加熱、氣化和過熱上都吸收大量熱,降低有效的發(fā)熱量;在北方的冬天,水分還會使煤凍結(jié),造成裝卸困難。僅在煤球和煤磚壓制時,為了成型才有適度的水分需求。
灰 分――在規(guī)定條件下,煤完全燃燒所剩下的固體殘渣?;曳謱γ旱目扇夹灾笖?shù)有較大的影響,相同揮發(fā)分的煙煤,當灰分增大時,可燃性指數(shù)幾乎是呈線性減小,而著火溫度則呈線性升高――灰分越高,熱效率越低。
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灰分十分復雜,成分不同直接影響到灰熔融特性。灰分熔點低的煤燃燒時,會給生產(chǎn)操作帶來:熔化的灰分易結(jié)渣,影響煤的氣化和燃燒,排渣、清渣等困難。為此,在評價煤的工業(yè)用途時,必須嚴格要求煤的灰分,并控制住煤灰熔融溫度。
硫 分――煤中的有害雜質(zhì),雖然對煤燃燒本身沒有影響,但它的含量太高,會造成設備的腐蝕和對環(huán)境的污染,國內(nèi)一般工業(yè)用煙煤的硫分要求小于1%。
除以上特性指標外,發(fā)熱值也是必須考慮的一個重要指標。發(fā)熱值的降低意味著理論燃燒溫度的下降,即爐內(nèi)溫度水平下降,這對煤粉著火和燃盡是極為不利的,發(fā)熱值降低往往導致燃燒損失增大,燃燒器的經(jīng)濟性變差。發(fā)熱值低到一定程度,還將引起燃燒不穩(wěn)定,滅火“放炮”,不投油助燃無法穩(wěn)定燃燒等后果。
細度是煤粉燃燒是否徹底的一個
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