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鍋爐燃料、燃燒,、熱平衡基本知識(shí)問答 1．什么是能源,？什么是一次能源與二次能源？ 能源從詞義來講就是能量的來源,。工程上所講的能源是指具有各種能量的對(duì)象,。如太陽能、風(fēng)水海洋能,、地?zé)崮?、礦物能、核能,、生物能等,。 一次能源是指以原有形式存在于自然界中的能源，如煤,、石油,、天然氣、水力,、風(fēng)力,、草木燃料、地?zé)?、核能,、直接的太陽輻射等?/span> 二次能源是指由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換為其它種類和形式的人工能源，如電能,、熱能,、各種石油制品、煤氣,、液化氣,、沼氣、余熱,、火藥,、酒精等等。 2．什么是燃料,？作為燃料的基本條件是什么,？ 所謂燃料是指在空氣中易于燃燒，并能放出大量熱量,，且在經(jīng)濟(jì)上值得利用其熱量的物質(zhì),。這里需要強(qiáng)調(diào)的是：不能簡(jiǎn)單的把可燃物統(tǒng)稱為燃料,，比如，紙張,、棉布,、糧食及食用油等都是可燃物，但不能把它們當(dāng)作燃料,。 由于工程上,、生活上對(duì)燃料的需求量極大，作為燃料的物質(zhì)應(yīng)具備下列基本條件： （1） 易于獲??； （2） 容易燃燒、發(fā)熱量高且價(jià)格低謙,； （3） 貯藏,、運(yùn)輸、處理比較簡(jiǎn)便,； （4） 使用過程中沒有大的危險(xiǎn)性,； （5） 燃燒產(chǎn)物對(duì)大氣、水質(zhì)等環(huán)境不會(huì)造成嚴(yán)重污染,。 3．燃料分哪幾類,？ 燃料的分類方法很多，類別也就較多,。通常以燃料的形態(tài)分類,，有如下幾種： （1） 固體燃料包括煤、油頁巖,、木柴等到,。電站電廠鍋爐使用的固體燃料主要是煤。 （2） 液體燃料包括石油及其制品,、酒精等到,。電站電廠鍋爐點(diǎn)火用油一般為柴油，作為主燃料時(shí)為重油或渣油,。 （3） 氣體燃料包括天然氣,、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣,、城市煤氣,、沼氣、液化氣等,。根據(jù)地域不同,，電站電廠鍋爐可能燃用部分焦?fàn)t氣或高爐煤氣。而其它氣體燃料是不提倡作為電廠鍋爐燃料的,，這些燃料用于其它方面可能更合理,。 4．電站電廠鍋爐燃料為什么要以煤為主,？為什么要提倡以煤代油？ 電站電廠鍋爐是消耗燃料的大戶,，每年燃料沙子消耗量約占全國燃料總耗量的20%—25%,。電站電廠鍋爐要以煤為主、以煤代油的燃料政策,，是根據(jù)我國客觀情況而決定的,。我國煤炭資源十分豐富，已探明的儲(chǔ)量在6500億t以上,，近年的煤炭產(chǎn)量也在穩(wěn)步上升，可以保證長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng),。 我國的石油,、天然氣資源雖然也十分豐富，但遠(yuǎn)不及煤炭資源可觀,。更主要的是石油,、天然氣經(jīng)過深加工之后，可以得到更多的輕紡,、化工等部門所需的原料,，能獲取更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如果將石油,、天然氣作為電廠鍋爐燃料直接燒掉,，那將是很可惜的，同時(shí),，還會(huì)使發(fā)電成本提高,。 基于上述原因，電站電廠鍋爐燃料要以煤為主,，以煤代油,。要盡一切可能壓縮燃料油的消耗量，原來燒油的電廠鍋爐,，也要盡可能地進(jìn)行技術(shù)改造,，改燒煤炭。 5．什么是煤的元素分析成分與工業(yè)分析成分,？ 通過元素分析方法得出的煤的主要組成成分,，稱元素分析成分。它包括碳（C）,、氫（H）,、氧（O）、氮（N）,、硫（S）,、灰分（A）,、水分（M）。其中碳,、氫,、硫是可燃成分。硫燃燒后要生成SO2,，及少量SO3,，故它是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分,。 通過元素分析成分可以了解煤的特性及實(shí)用價(jià)值,，的關(guān)燃燒計(jì)算也都使用元素分析數(shù)據(jù)。但元素分析方法較為復(fù)雜,。發(fā)電廠常用較為簡(jiǎn)便的工業(yè)分析方法得到工業(yè)分析成分,，用它可以基本了解煤的燃燒特性。 煤的工業(yè)分析是把煤加熱到不同溫度和保持不同的時(shí)間而獲得水分,、揮發(fā)分,、固定碳、灰分的百分組成,。元素分析成分與工業(yè)分析成分之間的關(guān)系,，可參閱圖4—1。 6．煤中水分由哪幾部分組成,？煤中水分有何危害,？ 通常所說的煤中水分是指全水分Mt,由表面水分Mf和內(nèi)在水分Minh組成。 內(nèi)在水分也稱固有水分Minh,，它是生成煤的植物中的水分及煤生成過程中進(jìn)入的水分,，不能用自然風(fēng)干的方法除去，必須通過加熱才能除掉,。它的含量對(duì)于一定煤種是穩(wěn)定的,。 表面水分是在開采、儲(chǔ)運(yùn)過程中進(jìn)入的,，又稱外在水分,，通過自然風(fēng)干即可除去。表面水分的含量,，受自然條件影響較大,，故其數(shù)值變化較大。不同煤種的全水分在不同條件下差別較大,，少的只有百分之幾,，多的可達(dá)40%~50%。 水分的存在不僅使煤種的可燃成分相對(duì)減少,，發(fā)熱量下降,，而且影響燃料的著火燃燒,。燃用高水分的煤，使燃燒溫度偏低,，煙氣容積增大,，使電廠鍋爐效率下降，還會(huì)加劇電廠鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕和堵灰,。煤中水分高,，使煤的運(yùn)輸、磨制也會(huì)發(fā)生困難,。 7．煤中灰分由哪幾部分組成,？煤中灰分有何危害？ 煤中的灰分是指燃燒后剩余的不可燃礦物質(zhì),。它可分為內(nèi)在灰分（固有灰分）和外來灰分兩部分,。 內(nèi)在灰分是生成煤的植物中的不可燃礦物質(zhì)，以及在煤的生成過程中進(jìn)入的不可燃礦物質(zhì),。內(nèi)在灰分含量較少，在煤中的分布也較均勻,，有時(shí)呈層狀分布,。 外來灰分是在煤開采、儲(chǔ)運(yùn)過程中進(jìn)入的不可燃礦物質(zhì),。在煤中的分布很不均勻,，含量也受自然條件影響。 灰分是煤中的害雜質(zhì),，含量在5%—40%之間,。煤中灰分越高，可燃成分相對(duì)降低,，發(fā)熱量減小,，且影響煤的著火與燃燒，使燃燒效率下降,。燃燒后灰分可在受熱淚盈眶面上形成結(jié)渣與積灰,，影響傳熱，使電廠鍋爐熱效率下降,。隨煙氣流動(dòng)的粉煤灰,，磨損受熱面，使電廠鍋爐受熱面使用壽命降低,。為了清除灰渣與粉煤灰,，使除灰塵設(shè)備復(fù)雜化。隨煙氣排入大的粉煤灰,，造成對(duì)環(huán)境的污染,。 8．煤中的硫以什么形式存在,？煤中硫分有何危害？ 硫在煤中以三種形式存在,，即有機(jī)硫,、硫鐵礦硫（黃鐵礦和白鐵礦硫等形態(tài)存在的硫）和硫酸鹽硫。前兩種可以燃燒,，通常稱為可燃硫,。最后一種硫酸鹽硫不可燃燒，只轉(zhuǎn)化為灰的一部分,。 硫在煤中含量變化范圍也較大,，一般約為0.1%-—5%。硫雖能燃燒放熱,，但它卻是極為有害的成分,。硫燃燒后生成二氧化硫（SO2）及少量三氧化硫（SO3），排入大氣能污染環(huán)境,，對(duì)人體和動(dòng)植物以及地面建筑物均有害,。同時(shí)，SO2,、SO3也是導(dǎo)致辭電廠鍋爐受熱面煙氣側(cè)高溫腐蝕,、低溫腐蝕和堵灰的主要因素。 9．煤中灰分和煤中不可燃礦物質(zhì)的含義一樣嗎,？ 含義不一樣,。煤中灰分是指燃燒后剩余的不可燃礦物質(zhì)，其含量是在實(shí)驗(yàn)室用加熱方法燒去可燃物而測(cè)定的,。煤中的不可燃礦物質(zhì),，雖然不參與燃燒，但在高溫下,，會(huì)經(jīng)歷失去結(jié)晶水,、碳酸鹽和硫酸鹽熱分解、以及黃鐵礦氧化等過程,，原來不可燃的礦物質(zhì)成分會(huì)有一定變化,，質(zhì)量也有所減輕。因此,，灰分與煤中不可礦物質(zhì)的含義是不一樣的,。 同時(shí)，灰分和實(shí)際燃燒后形成的灰渣也有不同,。測(cè)定灰分時(shí)加熱溫度為800℃,，在電廠鍋爐內(nèi)實(shí)際燃燒時(shí)，溫度為1500—1600r℃。在這樣高溫下,，使部分氧化硅,、氯化物、堿金屬鹽類直接升華為氣體逸出,，以及高溫氧化或還原,、共晶體形成等過程，使灰渣的成分和測(cè)定的灰分的成分組成會(huì)有很大的差異,，灰的熔融特性也不完全一致,。 10．煤中的含碳量、固定碳,、焦碳的含義相同嗎,？ 煤的含碳量是碳在煤中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，包括煤中全部碳量,。煤在加熱后,，水分首先析出，隨著溫度的升高,，揮發(fā)分漸析出,，煤中的一部分碳也要揮發(fā)成氣體，沒有揮發(fā)的碳稱之為固定碳,。換句話說,，固定碳的含量是指工業(yè)分析中四種成分，（水分,、揮發(fā)分、灰分,、固定碳）中的碳的含量,。工業(yè)分析中，水分,、揮發(fā)分析出后剩余的部分稱為焦炭,，焦炭是由固定碳和灰分所組成。 由上述說明可知,，煤中的碳,、固定碳、焦炭,。都是由煤中的碳引發(fā)出來的,，都與碳的關(guān)系，但三者的數(shù)量和物理意義又不相同,，它們之間的關(guān)系,，可由圖4——1看出。 11．煤的成分分析基準(zhǔn)有哪幾種？ 煤的成分組成是用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來表示的,。即 C+H+O+N+S+A+M=100% 式中,，C、H,、O,、N、S,、A,、M分別表示煤中碳、氫,、氧,、氮、硫,、灰分,、水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 由于煤中灰分,、水分隨開采條件,、儲(chǔ)運(yùn)條件和氣象條件的變化而變化，同一種煤,，在不同條件下,，其成分的百分組成就不相同，若欲用其成分含量百分?jǐn)?shù)說明煤的物性,，必須同時(shí)指明煤是在什么狀態(tài)下分析成分組成,，才能正確判斷各種成分的影響。較常應(yīng)用的煤的成分分析基準(zhǔn)有如下四種： （1） 收到基以收到狀態(tài)的煤取樣分析其成分組成,，用下角標(biāo)ar表示,。即 Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100% 收到基是以收到的煤為試樣所取得的成分組成，但收到的地點(diǎn)不同,，其成分組成就會(huì)有差異,。對(duì)于電廠鍋爐用煤來說，收到的煤應(yīng)是進(jìn)入原煤倉中的煤,，以原煤倉中的煤為試樣所取得的成分組成,，為收到基成分組成，這也就和過去的應(yīng)用基成分基本一致,。 收到基成分是電廠鍋爐有關(guān)計(jì)算中應(yīng)用最廣的成分基準(zhǔn),。 （2）空氣干燥基（舊稱分析基）以自然風(fēng)干的煤樣分析其成分組成，已扣去煤中的外在水分,，剩余的只是煤的內(nèi)在水分,，或稱分析水分,。空氣干燥基成分用下角標(biāo)ad表示,。即 Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100% 煤礦提供的煤質(zhì)數(shù)據(jù)多為空氣干燥基成分,。 (3) 干燥基以去掉全部水分的煤樣分析其成分組成，用下角標(biāo)d表示,。即 Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100% 利用干燥基成分可較真實(shí)地反映灰的含量,，因?yàn)楦稍锘煞植皇芩肿兓挠绊憽?/span> （4） 干燥無灰基（舊稱可燃基）以假想干燥無灰狀態(tài)煤的成分總量作為計(jì)算基數(shù)所得的成分組成，用下角標(biāo)daf表示,。即 Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100% 干燥無灰基成分不受水分,、灰分變化的影響，能較確切地反映煤中的有用成分的數(shù)值及實(shí)用價(jià)值,。 上述四種成分組成是可以互相換算的,，有關(guān)換算系數(shù)可由電廠鍋爐參考書及有關(guān)手冊(cè)中查取。 12,、什么是燃料的發(fā)熱量,？高位高熱量與低位發(fā)熱量有什么區(qū)別？ 單位物量（1kg或1m3n）的燃料完全燃燒時(shí),，所放出的熱量稱發(fā)熱量,，也稱熱值。以符號(hào)Q表示,，單位是kJ/kg或kJ/m3n,。 燃料燃燒時(shí)，水分要蒸發(fā)為蒸汽,，氫燃燒后也要生成蒸汽,。在確定發(fā)熱量時(shí)，如果把煙氣中水蒸汽的汽化潛熱計(jì)算在內(nèi),，稱為高位高熱量,，用符號(hào)Qgr,ar表示。如果汽化潛熱不計(jì)算在內(nèi),，則稱為低位發(fā)熱量,，用符號(hào)Qnet,ar表示,。煙氣離開電廠鍋爐時(shí),，蒸汽仍以氣態(tài)排出，汽化潛熱沒被利用,。故我國在電廠鍋爐計(jì)算中多以低位發(fā)熱量為基礎(chǔ),，歐美等國也有用高位發(fā)熱量作為電廠鍋爐計(jì)算基礎(chǔ)的。 高位發(fā)熱量與低位發(fā)熱量的區(qū)別,，就在于是否計(jì)入煙氣中水蒸汽的汽化潛熱,，它們之間的關(guān)系為： Qgr,ar–Qnet,ar=25.1(9Har+6Mar)kJ/kg 燃料的發(fā)熱量可用測(cè)熱計(jì)直接測(cè)出，也可根據(jù)其元素分析成分經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： Qnet,ar=339Car+1030Har–109(Oar–Sar)-25MarkJ/kg 式中各成分均以百分?jǐn)?shù)代入。 13,、什么是標(biāo)準(zhǔn)煤,？規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)煤有何實(shí)用意義？ 規(guī)定收到基的低位發(fā)熱量Qnet,ar=29271kJ/kg（即7000kcal/kg）的燃料為標(biāo)準(zhǔn)煤,。 標(biāo)準(zhǔn)煤實(shí)際是不存在的,。只是人為的規(guī)定，提出標(biāo)準(zhǔn)煤的主要目的是把不同的燃料劃規(guī)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),，便于分析比較熱力設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性,。不同種類的煤具有不同的發(fā)熱量，有時(shí)差別甚大,。比如發(fā)熱量最低的煤只有8000kJ/kg,，發(fā)熱量最高的煤可達(dá)30000kJ/kg。相同容量,、相同參數(shù)的電廠鍋爐,，在相同工況下運(yùn)行，燃用不同發(fā)熱量的煤,，燃煤量也就不同,，但我們不能僅僅根據(jù)燃煤量多少來分析判斷電廠鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。如果把不同的燃煤量,，都折算為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)煤,，那就很容易判斷哪一臺(tái)電廠鍋爐的標(biāo)準(zhǔn)煤耗量低，哪臺(tái)電廠鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性就好,。 發(fā)電廠的發(fā)電煤耗與供電煤耗都是按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算的,。國家有關(guān)能源的統(tǒng)計(jì)、調(diào)撥,，能源消耗指標(biāo),，節(jié)約能源指標(biāo)，也都是以標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算的,。 14,、常用能源與標(biāo)準(zhǔn)煤的折算系數(shù)為多少？ 為了便于計(jì)算,、分析和對(duì)比,，各種能源都要統(tǒng)一折算成標(biāo)準(zhǔn)煤，它們之間的折算關(guān)系,，稱能源折算系數(shù),。 15、什么是煤的折算灰分,、折算水分,、折算硫分,？折算成分有何實(shí)際意義？ 把煤中的灰分,、水分,、硫分折算到每4182kJ（或1000kcal）發(fā)熱量的百分?jǐn)?shù)，分別稱為折算灰分,、折算水分,、折算硫分。 灰分,、水分,、硫分都是有害雜質(zhì)，但由于煤的發(fā)熱量不同,，僅從它們的百分含量還很難估計(jì)它們給電廠鍋爐帶來的危害程度,。引入折算成分后，就可根據(jù)折算成分的大小,，知道實(shí)際進(jìn)入電廠鍋爐中的有害成分的多少,，也就能比較清楚地判斷這些有害雜質(zhì)對(duì)電廠鍋爐的危害程度。 16,、什么是揮發(fā)分,？它對(duì)燃燒和對(duì)電廠鍋爐工作有何影響？ 將煤加熱到一定溫度時(shí),，煤中的部分有機(jī)物和礦物質(zhì)發(fā)生分解并逸出,，逸出的氣體（主要是H2,CmHn,CO,CO2等）產(chǎn)物稱為煤的揮發(fā)分。 揮發(fā)分是煤在高溫下受熱分解的產(chǎn)物,，數(shù)量將隨加熱溫度的高低和加熱時(shí)間的長(zhǎng)短而變化,。通常所說的揮發(fā)分是指煤在特定條件下加熱有機(jī)物及礦物質(zhì)的氣體產(chǎn)率。即經(jīng)干燥的煤在隔絕空氣下加熱至900±10℃,，恒溫7分鐘所析出的氣體占干燥無灰基成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù),，稱干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf。 揮發(fā)分是煤中氫,、氧,、氮、硫和一部分碳的氣體產(chǎn)物,，大部分是可燃?xì)怏w,。揮分含量高，煤易于著火,，燃燒穩(wěn)定,。因此,，揮發(fā)分是表征燃燒特性的重要指標(biāo),，從而也對(duì)電廠鍋爐工作帶來多方面的影響,，如，需要根據(jù)揮發(fā)分大小考慮爐膛容積及形狀,；揮發(fā)分含量影響燃燒器的型式及配風(fēng)方式的選用,，影響磨煤機(jī)型式及制粉系統(tǒng)型式的選擇。同時(shí),，揮發(fā)分也是煤進(jìn)行分類的重要指標(biāo)之一,。 17．灰的熔融特性用什么指標(biāo)表示？有何實(shí)用意義,？ 灰的熔融特性采用對(duì)灰錐試樣加熱的方法確定,。用模子將灰壓成若干個(gè)一定形狀的三角錐體（底邊長(zhǎng)7mm、高20mm）,，在電爐 內(nèi)加熱,，根據(jù)溫升及三角錐體變形情況，記錄如下幾個(gè)溫度值： （1） 灰熔融性形溫度DT錐尖開始變圓或彎曲時(shí)的溫度,。 （2） 灰熔融性軟化溫度ST錐體彎曲至錐頂觸及托盤或錐體變成球形和高度等于底邊的半球時(shí)的溫度,。 （3） 灰熔性流動(dòng)溫度FT錐體熔化成液體或展開成高度在1.5mm以下薄層時(shí)的溫度。 灰的熔融特性,，對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,、安全性均有重大影響。當(dāng)軟化溫度ST>1350時(shí),，爐內(nèi)結(jié)渣的可能性不大,；而ST<1350時(shí)就有可能結(jié)渣。為了防止?fàn)t膛出口的對(duì)流受熱面結(jié)渣,，爐膛出口若懸河煙溫必須低于軟化溫度ST若干度,。DT、ST,、FT的間隔大小對(duì)灰的結(jié)渣及流渣特性也有影響：（FT—ST）>200稱長(zhǎng)渣,，長(zhǎng)渣凝固慢有塑性而不易碎裂，結(jié)渣后不易清除,。（FT—ST）<200時(shí)稱短渣,，短渣結(jié)渣時(shí)凝固快，渣的內(nèi)應(yīng)力大易碎裂,，結(jié)渣后易于清除,。液態(tài)排渣爐希望灰的（FT——ST）值大一些，以防電廠鍋爐在負(fù)荷變化時(shí),，因爐膛溫度變化而影響液態(tài)渣打的順利排出,。 18．影響灰熔點(diǎn)的因素有哪些？ 影響灰熔點(diǎn)高低的主要因素有以下幾點(diǎn)： （1）成分因素灰的組成成分及各成分的比例,，對(duì)灰熔點(diǎn)高低影響很大,。大至規(guī)律是：熔點(diǎn)高的成分（如SiO,，ALO）含量高時(shí)，灰熔點(diǎn)也高,；熔點(diǎn)低的成分（如CaO,，F(xiàn)eO，MgO含量高時(shí),，灰熔點(diǎn)就低,。…） （2） 介質(zhì)因素灰分處于有還原性氣體（CO,，H,，CH…）的氣氛中時(shí)，熔點(diǎn)降低,。這主要不得是還原性氣體能奪取灰中高價(jià)氧化物的氧,，使其變成低價(jià)氧化物而降低熔點(diǎn)。所以,，電廠鍋爐因缺氧引起不完全燃燒時(shí),，結(jié)渣的可能性就大。 （3） 濃度因素灰分含量高,，相互接觸碰撞機(jī)會(huì)多,，助熔作用加強(qiáng)，使熔點(diǎn)降低,。因此,，電廠鍋爐在燃用多灰分的煤時(shí)，引起結(jié)渣的可能性就大,。 19．結(jié)渣的基本條件是什么,？何謂灰的結(jié)渣特性指標(biāo)？ 熔融的灰粘結(jié)在受熱面上或爐墻上稱結(jié)渣,。形成結(jié)渣的基本條件是受熱面壁溫高,、表面粗糙和灰熔點(diǎn)低?；胰埸c(diǎn)與灰和成分組成的關(guān),，根據(jù)組成成分計(jì)算出分析叛斷灰的結(jié)渣傾向的指標(biāo)，稱結(jié)渣特性指標(biāo)Rs. 20,、一般以什么標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煤進(jìn)行分類,？動(dòng)力用煤一般分為哪幾類？ 根據(jù)不同用途和不同的分類方法,，可以把煤分成不同的類別,。動(dòng)力用煤一般主要依據(jù)揮發(fā)分含量將煤分成如下四類： （1）無煙煤揮發(fā)分Vdaf<10%。無煙煤揮發(fā)分含量低，析出溫度高,，著火較困難,，燃盡也不易。它含固定碳高,，一般發(fā)熱量Qnet,ar=20000—32500kJ/kg。無煙煤表面呈明亮的黑色光澤,，質(zhì)地堅(jiān)硬,，相對(duì)密度也較大。 （2）煙煤揮發(fā)分Vdaf=20%—40%,。是一個(gè)非常廣泛的煤種,，表面呈灰黑色，有光澤,，質(zhì)地較松軟,。煙煤含碳量較高，發(fā)熱量Qnet,ar=14000—29000kJ/kg,，它易于著火,，火焰較長(zhǎng)，各種煙煤的焦結(jié)性差別很大,。 （3）貧煤揮發(fā)分Vdaf=10%—20%,。它是介于煙煤與無煙煤之間的煤種。貧煤表面灰黑,，無光澤,，不易點(diǎn)燃，火苗也較短,，發(fā)熱量常比煙煤低,。 （4）褐煤揮發(fā)分Vdaf>40%。其碳化程度較淺,，揮發(fā)分的析出溫度低,，易于點(diǎn)火，灰分,、水分含量較高,，發(fā)熱量低，一般Qnet,ar=8000—17000kJ/kg,。褐煤表面呈棕褐色,，少數(shù)呈黑色，質(zhì)脆易風(fēng)化,，不易儲(chǔ)存,，也不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸。 21,、什么是劣質(zhì)煙煤,？為什么不少發(fā)電廠燃用劣質(zhì)煙煤,？ 劣質(zhì)煙煤是指煙煤中揮發(fā)分中等，但水分,、灰分高,，而發(fā)熱量較低的煤。一般Vdaf=20%—30%,；Mar>12%,；Aar=40%左右；Qnet,ar=11000—12500kJ/kg,。 煙煤的用途廣泛,，其中發(fā)熱量高、焦結(jié)性好的煙煤為優(yōu)質(zhì)煙煤,，多作為冶金行業(yè)的煉焦用煤,，而交通運(yùn)輸業(yè)用煤、化工業(yè)原料用煤也多選用優(yōu)質(zhì)煙煤,。剩下的劣質(zhì)煙煤的燃燒特性不好,，有害雜質(zhì)含量高，某些特殊部門不便應(yīng)用,，所以,，從能源合理消耗的大局出發(fā)，它往往成為電站電廠鍋爐用煤的對(duì)象,。 22,、什么是洗中煤？ 一般煉焦用煤,、化工用煤,、出口用煤及某些特殊用煤的原煤，都要預(yù)先送選煤廠洗選,。在重力選煤過程中的中間產(chǎn)物稱洗中煤,。經(jīng)過洗選后的精煤，其灰分,、硫分都大大降低,。洗中煤是選煤廠選出的灰分高于精煤而低于煤矸石的產(chǎn)品。 我國洗中煤的揮發(fā)分Vdaf約在25%—40%范圍內(nèi),，水分Mar根據(jù)脫水程度而異,，一般在10%—15%，灰分Aar則較高,，一般為30%—40%,，有的高達(dá)50%。由于送選的原煤質(zhì)量都較好，故洗中煤的發(fā)熱量多為中等水平,，一般Qnet,ar=16000—21000kJ/kg,。洗中煤由于灰分高，結(jié)渣的傾向較大,。 我國洗中煤的產(chǎn)量約為原煤產(chǎn)量的7%—8%,，大多數(shù)為電站電廠鍋爐所燃用。因此,，洗中煤在動(dòng)力燃料中占有相當(dāng)重要的地位,，研究其燃燒特性也是一項(xiàng)重要工作。 23,、發(fā)電煤粉電廠鍋爐用煤是如何分類的,？ 為了便于發(fā)電煤粉電廠鍋爐通用化設(shè)計(jì)和技術(shù)改造,，便于分析煤的燃用特性,，國家標(biāo)準(zhǔn)局于1987年頒發(fā)了《發(fā)電煤粉電廠鍋爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB7562—87）。這一分類標(biāo)準(zhǔn)選用煤的干燥無灰基揮發(fā)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和灰的軟化溫度ST作為主要分類特征指標(biāo),，以煤的收到基低位發(fā)熱量作為輔助分類指標(biāo),。這一分類指標(biāo)中，把煤按揮發(fā)分分為五級(jí),，按灰分分為三級(jí),，按消化分為四級(jí)，按硫分分為二級(jí),，按灰分的熔融特性也分為二級(jí),。 24、什么是煤的可磨性與可磨性系數(shù),？ 原煤被研磨成粉的難易程度稱為可磨性,，研磨成粉難易程度的指標(biāo)稱為可磨性系數(shù)。其物理意義是：一定量風(fēng)干狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)煤樣與待測(cè)煤樣,，從相同原始粒度磨碎到相同細(xì)度時(shí)所耗能量之比即稱可磨性系數(shù)Kkm,。 一般標(biāo)準(zhǔn)煤樣是一種難磨的無煙煤，耗電量較大,。越易磨的煤,，耗電量越小，其可磨性系數(shù)就越大,。 按照上述原理測(cè)定可磨性系數(shù)是很困難,、很復(fù)雜的。一般都是以上述原理為基礎(chǔ)，采用較簡(jiǎn)單方法測(cè)定可磨性系數(shù),。過去我國是沿用原蘇聯(lián)全蘇熱工研究院的測(cè)定方法,，符號(hào)KVTI現(xiàn)在我國已規(guī)定使用哈德羅夫法測(cè)定可磨性系數(shù)，簡(jiǎn)稱哈氏可磨性系數(shù),，符號(hào)HGI,。 哈氏可磨性系數(shù)測(cè)定時(shí)，是將規(guī)定粒度的50g煤樣放在微型中速磨煤機(jī)內(nèi)研磨60±0.25轉(zhuǎn)（約3分鐘）,，取出篩分20分鐘,，按下式確定哈氏可磨性系數(shù)HGI HGI=6.93G+13 式中G——通過孔徑為71μm篩子的煤粉質(zhì)量，g,。 KVTI與HGI之間的關(guān)系可用下式表示 KVTI=0.034（HGI）1.25+0.61 我國原煤的KVTI多在0.8—2.0之間,，一般KVTI<1.2的煤稱難磨煤，KVTI>1.5的煤稱易磨煤,。 25,、什么是煤的沖刷磨損指數(shù)？ 用來表征磨煤時(shí)煤對(duì)金屬研磨件磨損程度的指標(biāo),，稱煤的沖刷磨損指數(shù),，符號(hào)Ke。不同的煤種沖刷磨損指數(shù)是通過試驗(yàn)測(cè)得的,。煤的沖刷磨損指數(shù)越大,，對(duì)金屬磨損越嚴(yán)重。執(zhí)照沖刷磨損指數(shù)可把煤的磨損性分為五類： Ke<1.0磨損性輕微 Ke=1.0—1.9磨損性不強(qiáng) Ke=2.0—3.5磨損性較強(qiáng) Ke=3.6—5.0磨損性很強(qiáng) Ke>5.0磨損性極強(qiáng) 煤的沖刷指數(shù)Ke執(zhí)照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL465—92《煤的沖刷磨損指數(shù)試驗(yàn)方法》試驗(yàn)得出,。 26,、簡(jiǎn)要說明燃料油的組成成分及特性？ 燃料油的組成成分和固體燃料一樣,，也表示為碳（C）,、氫（H）、氧（O）,、氮（N）,、硫（S）、 和水分（M）,。其中主要是可燃成分碳和氫,，碳含量約占84—87%，氫含量約占11—14%,，氧,、氮、硫三種元素含量約為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?xì)浜亢芨撸?，它的發(fā)熱量也較高,，一般Qnet,ar=37681—43960kJ/kg（9000—10500kcal/kg）。燃料油中氫含量高,，與碳組成多種碳?xì)浠衔?，使燃料油易于?zhàn)火，燃燒穩(wěn)定,、完全,。 27、什么是燃料油的閃點(diǎn),、燃點(diǎn)和凝固點(diǎn),？ 隨著溫度的升高，燃油表面上蒸發(fā)的油氣增多,，當(dāng)油氣與空氣的混合物達(dá)到一定濃度,，以明火與之接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生短暫的閃光（一閃即滅）,，這時(shí)的油溫稱為閃點(diǎn),。 測(cè)定閃點(diǎn)的方法有開口杯法和閉口杯法兩種,，開口杯法測(cè)定的閃點(diǎn)要比閉口杯法低15—25℃,，閃點(diǎn)的高低與油的分子組成及油面上壓力有關(guān)，壓力高,，閃點(diǎn)高,。閃點(diǎn)是防止油發(fā)生火災(zāi)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在敞口容器中,，油的加熱溫度應(yīng)低于閃點(diǎn)10℃,；在壓力容器中加熱則無此限制。 當(dāng)油面上油氣與空氣的混合物濃度增大時(shí),，遇到明火可形成連續(xù)燃燒（待續(xù)時(shí)間不小于5秒）的最低溫度稱為燃點(diǎn),。燃點(diǎn)高于閃點(diǎn)。 從防火角度考慮,，希望油的閃點(diǎn),、燃點(diǎn)高些，兩者的差值大些,。而從燃燒角度考慮,，則希望閃點(diǎn)、燃點(diǎn)低些,，兩者的差值也盡量小些,。 燃料油是各種烴類的復(fù)雜混合物,，它不像純凈的單一物質(zhì)具有固定的凝固點(diǎn)，而是隨著溫度的逐漸降低,，變得越來越粘稠,，直到完全喪失流動(dòng)性。燃料油喪失流動(dòng)性時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn),。測(cè)定時(shí)是將油灌入試管內(nèi)逐漸降溫,，當(dāng)試管傾斜45°經(jīng)過1分鐘油面保持不變時(shí)的溫度，定為該油的凝固點(diǎn),。 不同產(chǎn)地的石油,，凝固點(diǎn)差別很大,。不同類別的石油制品，凝固點(diǎn)也有很大差別。凝固點(diǎn)的高低,，關(guān)系著油的流動(dòng)性能。低溫下輸送凝固點(diǎn)高的油時(shí)必須加熱,。 28,、電廠鍋爐常用燃料油有哪幾種？ （1） 原油：是從地下開采出來,，經(jīng)過脫水處理,，未經(jīng)煉制的石油。原油可以煉制出多種油品及其它產(chǎn)物,，直接作為燃料是極不合理的,。 （2） 重油：是由裂解重油、減壓重油,、常壓重油或臘油按不同比例調(diào)制而成,，有一定牌號(hào)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （3） 渣油：石油煉制過程中的剩余物,，可不經(jīng)過處理直接供給電廠鍋爐作燃料,，習(xí)慣上稱為渣油或殘?jiān)汀?/span> 重油和渣油是發(fā)電用液體燃料的主要品種，共同特點(diǎn)是：相對(duì)密度和粘度較大,；沸點(diǎn)和閃點(diǎn)較高,，不易揮發(fā)。 （4） 柴油：柴油是柴油機(jī)的燃料,，作為電廠鍋爐燃料是極不經(jīng)濟(jì)的,。柴油一般用作煤粉電廠鍋爐的點(diǎn)火用油和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定燃燒的助燃油。 29,、重油是如何編號(hào)的,？ 燃料重油是由裂解重油、減壓重油,、常壓重油或臘油按不同比例調(diào)制而成的,。不同煉油廠選用的原料比例常不相同,，但根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)有一定質(zhì)量指標(biāo),。重油是按其運(yùn)動(dòng)粘度大小分為20,、60、100,、200等牌號(hào),，牌號(hào)數(shù)等于該種油在50℃時(shí)的恩氏粘度值。其中的20號(hào)重油用于小型油噴嘴的燃油爐上,，100號(hào)和200號(hào)重油則用在具有預(yù)熱設(shè)備的大型噴嘴燃油爐上,。 30、燃料油為什么需要加熱,？根據(jù)什么控制加熱溫度,？ 燃料油在管道中能否順暢的流動(dòng)，在油噴嘴中能否良好霧化,，都與油的粘度有關(guān),。而油的粘度是隨著溫度而變化的，溫度升高,，粘度降低,。因此，對(duì)油加熱的目的主要是降低粘度,。 為了保證霧化質(zhì)量,，要求進(jìn)入壓力霧化噴嘴的油粘度不大于1.98×10-5—2.767×10-5m2/s(或3—4°Et)，進(jìn)入蒸汽霧化噴嘴的油粘度不大于5.03×10-5—5.77×10-5m2/s（或7—8°Et),。為此,，必須根據(jù)粘度的要求,，把油加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?。不同種類的燃料油，粘度特性不同,，加熱溫度也不一樣,。一般，重油加熱約在110—130℃,，原油加熱溫度約在90℃左右,。 31、燃油設(shè)備為什么都需要有可靠的接地,？ 燃料油是不良導(dǎo)體,，在與空氣、鋼鐵,、布料等發(fā)生摩擦?xí)r,，會(huì)產(chǎn)生靜電,，靜電荷在油面上積聚，能產(chǎn)生很高的電壓,。一旦放電,，就會(huì)產(chǎn)生火花，從而有可能引起油的燃燒與爆炸,。為了防止事故發(fā)生,，所有貯油、輸油管線和設(shè)備,，都必須有可靠的接地,。馬路上行駛的油罐車，下面拖一根鏈與地面接觸,，也是為了這一目的,。 產(chǎn)生靜電電壓的高低，與油的流速,、管道的材料和粗糙度,、空氣濕度及油中雜質(zhì)含量有關(guān)。流速高,、濕度低,、管道粗糙度大，都使產(chǎn)生的靜電電壓高,。因此,，輸油管線除了要有可靠的接地外，還要控制油速不能太高,，保持管道內(nèi)壁光滑,。 32、燃料油中灰分含量極少,，可以不考慮其危害嗎,？ 燃料油中灰分含量確實(shí)很少，重油的質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定：Aar≤0.3%,，燃料油的實(shí)際灰分量一般不超過渡0.05%,。灰分含量雖低,，但對(duì)電廠鍋爐的危害依然存在,，甚至是嚴(yán)重的。主要表現(xiàn)在： （1） 灰分對(duì)油噴嘴產(chǎn)生磨損,，影響霧化質(zhì)量,。 （2） 燃油中的灰分含有釩、鈉等堿金屬元素,，會(huì)在水冷壁,、過熱器,、再熱器等高溫受熱面管上形成高溫粘結(jié)灰。 （3） 燃油爐的高溫積灰中,，有較多的五氧化二釩及由鈉形成含硫酸的復(fù)鹽,，它們都能破壞金屬表面的氧化保護(hù)膜，從而在過熱器和再熱器上發(fā)生高溫腐蝕,。 （4） 燃油中的灰分在低溫受熱面上沉積,，除使受熱面低溫腐蝕加劇外，還有可能堵塞空氣預(yù)熱器管,，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因通風(fēng)阻力大,、風(fēng)量不足而影響電廠鍋爐出力。 33,、為什么燃油爐的積灰有時(shí)可能比煤粉爐還嚴(yán)重,？ 燃料油中灰分雖然很少，但有時(shí)燃油爐的積灰情況卻可能比煤粉爐還嚴(yán)重,，尤其是燃燒含硫量較高的重油時(shí)會(huì)更為突出,，其主要原因是： （1） 燃油灰分中有釩、鈉等堿性金屬元素,，燃燒過程中形成低熔點(diǎn)氧化物,，粘附于高溫受熱面上其粘性很強(qiáng)，促使其它灰粒也很快粘附上去,。 （2） 燃油中含硫量高時(shí),，低溫腐蝕加劇，潮濕的受熱面管表面使灰粒易于粘附上去,。同時(shí),，燃油灰分中的鈣先生成氧化鈣，再與三氧化硫生成硫酸鈣,，可形成很牢固的積灰層,。 （3） 當(dāng)燃燒不良時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量炭黑粒子,，碳黑很細(xì),，吸附性強(qiáng)，容易吸附于省煤器和空氣預(yù)熱器管壁上,。 （4） 燃料油燃燒后生成的灰粒很細(xì)，易吸附于受熱面上,。它不象煤粉爐有較多的粗灰粒,，不僅自身不易于吸附受熱面上，還會(huì)因有較大的沖擊動(dòng)能,，將已吸附上的細(xì)灰粒沖刷掉,，不易形成厚的積灰層,。 34、什么是燃燒,？什么是完全燃燒與不完全燃燒,？ 所謂燃燒，是指燃料中的可燃物與空氣中的氧發(fā)生強(qiáng)烈放熱的化學(xué)反應(yīng)過程,。實(shí)質(zhì)上燃燒是可燃物與氧的氧化反應(yīng),，只是這種氧化反應(yīng)應(yīng)強(qiáng)烈到光放熱的程度。 燃燒后的燃燒產(chǎn)物中不再含有可燃物質(zhì),，即灰渣中沒有剩余的固體可燃物,，煙氣中沒有可燃?xì)怏w存在時(shí)，稱完全燃燒,。 燃燒后的燃燒產(chǎn)物中還有剩余的可燃物存在時(shí),，稱為不完全燃燒。 35,、什么是自燃與點(diǎn)燃,？ 所謂自燃，就是可燃物與空氣的混物,，由于溫度升高或其它條件變化,，在沒有明火接近的情況下，而自動(dòng)著火燃燒,。例如,，儲(chǔ)煤場(chǎng)的堆煤、煤粉倉內(nèi)的煤粉有時(shí)就會(huì)自燃,。在大氣溫度下,，煤也能進(jìn)行緩慢地氧化，析出少量熱量,，如果散熱條件不好,，溫度逐漸升高。溫度的升高,，促進(jìn)氧化過程的加強(qiáng),，析出的熱量更多，溫度升高更快,，當(dāng)達(dá)到足夠高的溫度時(shí),，而自動(dòng)著火燃燒，這就是自燃形成的過程,。出現(xiàn)自燃時(shí)的溫度,，稱自燃溫度或自燃點(diǎn)，也叫著火溫度。 著火的另一種方式是點(diǎn)燃,。所謂點(diǎn)燃,，是利用明火將可燃物與空氣的混合物引燃。電廠鍋爐的燃燒都是點(diǎn)燃的,。 36,、煤粉爐內(nèi)的火焰是怎樣保持穩(wěn)定的？ 煤粉電廠鍋爐一般要求煤粉氣流在離開燃燒器出口200——300mm處開始著火,。如果著火距離太近,，會(huì)燒壞燃眉之急燒器；而距離太遠(yuǎn),，又可能引起脫火,，即滅火。流動(dòng)著的煤粉氣流點(diǎn)燃的火焰如何才能穩(wěn)定在所要求的位置呢,？這就要求煤粉氣流度與火焰?zhèn)鞑ニ俣认嗯浜?，并為氣流的著火提供足夠的著火熱源?/span> 煤粉氣流點(diǎn)燃后，火焰以一定的速度向未著火的一端傳播,，這個(gè)速度稱火焰?zhèn)鞑ニ俪啥?。如果火焰?zhèn)鞑ニ俪啥扰c氣流速度相等，火焰就能保持穩(wěn)定,。如果氣流速度低于火焰?zhèn)鞑ニ俪啥?，火焰將傳播到燃燒器?nèi)，這種情況稱回火,。如果氣流速度高于火焰?zhèn)鞑ニ俣?，火焰將被“吹走”，后來的氣流就不能著火,，這種情況稱為脫火,，即滅火。 無論是回火或脫火都是所不希望的,。而電廠鍋爐燃燒器出口氣流速度,，一般已超過脫火極限，火焰自身難以保持穩(wěn)定,。煤粉氣流必須從其它方面獲得熱量,，使它加熱到著火溫度，才能連續(xù)著火,，維持火焰穩(wěn)定,。這一熱量的主要來源是火焰輻射及高溫?zé)煔庀驓饬鞲炕亓鳌?/span> 37、燃料燃燒過程分哪幾個(gè)階段,？各階段的特點(diǎn)是什么,？ 燃料從入爐內(nèi)開始到燃燒完畢，大體上可分為如下三個(gè)階段: (1) 著火前準(zhǔn)備階段從燃料入爐至達(dá)到著火溫度這一階段稱準(zhǔn)備階段,。在這一階段內(nèi),，要完成水分蒸發(fā)，揮發(fā)分析出,、燃料與空氣混合物達(dá)到著火溫度,。顯然，這一階段是吸熱過程,，熱量來源是火焰輻射及高溫?zé)煔饣亓?。影響?zhǔn)備階段時(shí)間長(zhǎng)短的因素除燃燒器本身外，主要是爐內(nèi)熱煙氣為煤粉氣流提供熱量的強(qiáng)弱,，煤粉氣流的數(shù)量,、溫度、濃度,、揮發(fā)分含量及煤粉細(xì)度等,。 (2) 燃燒階段當(dāng)達(dá)到著火溫度后，揮發(fā)分首先著火燃燒,，放出熱量,，使溫度升高，焦炭被加熱到較高溫度而開始燃燒,。燃燒階段是強(qiáng)烈的放熱過程,，溫度升高較快，化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)烈,，這時(shí)碳粒表面往往會(huì)出現(xiàn)缺氧狀態(tài),。強(qiáng)化燃燒階段的關(guān)鍵是加強(qiáng)混合，使氣流強(qiáng)烈擾動(dòng),，以便向碳粒表面提供氧氣,，而將碳粒表面的二氧化碳擴(kuò)散出去。 (3) 燃盡階段主要是將燃燒階段未燃盡的碳燒完,。燃盡階段剩余的碳雖然不多,，但要完全燃盡卻很困難，主要是存在著諸多不利于完全燃燒的因素,，如少量的固定碳被灰包圍著,；氧氣濃度已較低；氣流的擾動(dòng)漸趨衰減,；爐內(nèi)溫度在逐步降低,。如果燃料的揮發(fā)分低、灰分高,、煤粉粗,、爐膛容積小，完全燃盡將更困難。據(jù)試驗(yàn),，對(duì)細(xì)度R90=5%的煤粉,，其中97%的可燃物可在25%的時(shí)間內(nèi)燃盡，而其余3%的可燃物卻要75%的時(shí)間才能燃盡,。這也是實(shí)際電廠鍋爐中不可能使可燃物徹底燃盡的基本原因,。 38、什么是燃燒速度,？燃燒速度與哪因素有關(guān),？ 燃燒速度反映單位時(shí)間燒去可燃物的數(shù)量。由于燃燒是復(fù)雜的物理化學(xué)過程,，燃燒速度的快慢,，取決于可燃物與氧的化學(xué)反應(yīng)速度以及氧和可燃物的接觸混合速度。前者稱化學(xué)反應(yīng)速度,，也稱化學(xué)條件,；后者稱物理混合速度，也稱物理?xiàng)l件,。 化學(xué)反應(yīng)速度與反應(yīng)空間的壓力,、溫度、反應(yīng)物質(zhì)濃度有關(guān),，且成正比,。對(duì)于電廠鍋爐的實(shí)際燃燒，影響化學(xué)反應(yīng)速度的主要因素是爐內(nèi)溫度,，爐溫高,，化學(xué)反應(yīng)速度快。 燃燒速度除與化學(xué)反應(yīng)速度有關(guān)外,，還取決氣流向碳粒表面輸送氧氣的快慢,，即物理混合速度。而物理混合速度取決于空氣與燃料的相對(duì)速度,、氣流擾動(dòng)情況,、擴(kuò)散速度等。 化學(xué)反應(yīng)速度,、物理混合速度是相互關(guān)聯(lián)的,，對(duì)燃燒速度均起制約作用。例如,，高溫條件下應(yīng)有較高的化學(xué)反應(yīng)速度,，但若物理混合速度低，氧氣濃度下降,，可燃物得不到充足的氧氣供應(yīng),，結(jié)果燃燒速度也必然下降,。因此，只有在化學(xué)條件和物理?xiàng)l件都比較適應(yīng)的情況下,，才能獲得較快的燃燒速度,。 39、燃料迅速而完全燃燒的基本條件有哪些,？ 燃燒能迅速而又完全燃燒的基本條件主要有： （1）相當(dāng)高的爐膛溫度溫度是燃燒化學(xué)反應(yīng)的基本條件,，對(duì)燃料的著火,、穩(wěn)定燃燒,、燃盡均有重大影響，維持爐內(nèi)適當(dāng)高的溫度是至重要的,。當(dāng)然,，爐內(nèi)溫度太高時(shí)，需要考慮電廠鍋爐的結(jié)渣問題,。 （2）適量的空氣供應(yīng)適量的空氣供應(yīng),，是為燃料提供足夠的氧氣，它是燃燒反應(yīng)的原始條件,?？諝夤?yīng)不足，可燃物得不到足夠的氧氣,，也就不能達(dá)到完全燃燒,。但空氣量過大，又會(huì)導(dǎo)致爐溫下降及排煙損失增大,。 （3）良好的混合條件混合是燃燒反應(yīng)的重要物理?xiàng)l件,。混合使?fàn)t內(nèi)熱煙氣回流對(duì)煤粉氣流進(jìn)行加熱,，以使其迅速著火,。混合使?fàn)t內(nèi)氣流強(qiáng)烈擾動(dòng),，對(duì)燃燒階段向碳粒表面提供氧氣,，向外擴(kuò)散二氧化碳，以及燃燒后期促使燃料的燃盡,，都是必不可少的條件,。 （4）足夠的燃燒時(shí)間燃料在爐內(nèi)停留足夠的時(shí)間，才能達(dá)到可燃物的高度燃盡,，這就要求有足夠大的爐膛容積,。爐膛容積與電廠鍋爐容量成正比。當(dāng)然爐膛容積也與燃料燃燒特性有關(guān),，易于燃燒的燃料,，爐膛容積可相對(duì)小些,。比如相同容量的電廠鍋爐，燃油爐的爐膛容積要比煤粉爐的小,，而燒無煙消云散煤的爐膛容積要比燒煙煤的爐膛容積稍大些,。 40、什么是煤粉爐的一,、二,、三次風(fēng)？一,、二,、三次風(fēng)的作用是什么？ 在煤粉中,，一次風(fēng)是通過管道輸送煤粉進(jìn)爐膛的那部分空氣,。它可以是熱空氣，也可以是制粉系統(tǒng)的乏氣,。它的作用除了維持一定的氣粉混合物濃度以便于輸送外,，還要為燃料在燃燒初期提供足夠的氧氣。 二次風(fēng)是通過燃燒器的單獨(dú)通道送入爐膛的熱空氣,，進(jìn)入爐膛后才逐漸和一次風(fēng)相混合,。二次風(fēng)為碳的燃燒提供氧氣，并能加強(qiáng)氣流的擾動(dòng),，促進(jìn)高溫?zé)煔獾幕亓?，促進(jìn)可燃物與氧氣的混合，為完全燃燒提供條件,。 在燃用不易著,、燃燒穩(wěn)定性差的無煙煤、貧煤或其它高水分一次風(fēng),。這時(shí),，制粉系統(tǒng)的乏氣通過單獨(dú)的管道與噴口，直接噴送到爐膛稱為三次風(fēng),。三次風(fēng)內(nèi)約含10%左右的細(xì)煤粉,，風(fēng)量約占總風(fēng)量的15%左右。某些電廠鍋爐因某種用途通過專用噴口入爐膛的熱風(fēng),，也稱三次風(fēng),。 41、什么是著火熱,？ 對(duì)粉爐來說,，將煤粉氣流加熱至著火溫度所需的熱量，稱著火熱,。著火熱也就是燃燒準(zhǔn)備階段所需的熱量,。著火熱的大小與一次風(fēng)量的大小,、一次風(fēng)溫的高低以及燃料著火溫度的高低等有關(guān)。煤的揮發(fā)分含量高,，著火溫度低,，所需著火熱少。著火熱的來源,，主要是爐內(nèi)火焰輻射熱及高溫?zé)煔獾幕亓骷訜帷?/span> 為了使燃燒迅速著火,，一方面要迅速提供著火熱，一方面要設(shè)法減小著火熱需要量,，其基本措施是： （1） 從煤粉氣流初始溫度考慮,，應(yīng)采用熱風(fēng)送粉，即提高一次風(fēng)的溫度,。 （2） 從減小煤粉由加熱到著火所需的熱量考慮,，適當(dāng)提高一次風(fēng)中的煤粉濃度，即采用較低的一次風(fēng)率,。 （3） 從為煤粉氣流提供熱量條件考慮，要設(shè)法提高燃燒區(qū)域的溫度,；以及加強(qiáng)熱煙氣的回流,。 （4） 采用較細(xì)煤粉及較低的一次風(fēng)速。 42,、一次風(fēng)率與一次風(fēng)溫對(duì)燃燒過程有何影響,？ 一次風(fēng)量占總風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)稱一并次風(fēng)率。一次風(fēng)率的大小,，涉及到需要著火熱的多少,，從而影響著火的遲早。一般確定一次風(fēng)率時(shí),，一方面考慮要有一個(gè)合適的風(fēng)粉比例,，以便獲得較大的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋诜€(wěn)定著火,；另一方面要考慮一次風(fēng)所提供的氧氣,，能滿足揮發(fā)分著火燃燒的需要。因此,，一次風(fēng)率應(yīng)主要根據(jù)揮發(fā)分含量多少來確定,，揮發(fā)低的煤，一次風(fēng)率應(yīng)小些,。 一次風(fēng)溫的高低,，也直接影響所需著火熱的多少。一次風(fēng)溫高,，減小著火熱需要量,，從而可加快燃料的著火,。由于揮發(fā)分含量影響著火的遲早，一次風(fēng)溫要根據(jù)揮發(fā)分的多少來確定,。一般揮發(fā)分高的煤,，可采用較低的一次風(fēng)溫，若一次風(fēng)溫太高,，由于著火點(diǎn)太靠近燃燒器,，而有可能燒壞燃燒器。揮發(fā)分低的煤,，則應(yīng)采用較高的一次風(fēng)溫,，如無煙煤、劣質(zhì)煙煤及某些貧煤,，應(yīng)采用熱風(fēng)送粉,。 43、一,、二次風(fēng)速根據(jù)什么確定,？ 煤粉氣流離開燃燒器出口時(shí)的一次風(fēng)速，對(duì)著火程有明顯的影響,，一次風(fēng)速過高,，會(huì)使著火距離拉長(zhǎng)，使燃燒不穩(wěn),，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成滅火,。一次風(fēng)速過低時(shí)，不僅引起著火過早,，使燃燒器噴口過熱燒壞,，也易造成煤粉管道堵塞。 最適宜的一次風(fēng)速與燃用煤種和燃燒器型式有關(guān),，一般揮發(fā)分高的煤,，因其著火點(diǎn)低，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，一次風(fēng)速應(yīng)高些,；揮發(fā)分低的煤，一次風(fēng)速則應(yīng)低些,。直流燃燒器的一次風(fēng)速一般要比旋流燃燒器的一次風(fēng)速稍高些,。 二次風(fēng)速一般要比一次風(fēng)速高些，這一方面是要求二次風(fēng)對(duì)一次風(fēng)應(yīng)起引射作用,，另一方面涉及到一,、二次風(fēng)混合遲早以及燃燒期間，特別是燃燒后期,，氣流擾動(dòng)的強(qiáng)弱程度,。二次風(fēng)速高,，一、二次風(fēng)混合較遲,；二次風(fēng)速低,，一、二次風(fēng)混合將提前,。從燃燒角度考慮,，二次風(fēng)應(yīng)在煤粉氣流著火后、燃燒迅速發(fā)展需要大量氧氣時(shí),，開始與一次風(fēng)混合,，且宜分批混入。 若一,、二次風(fēng)混合太早,，相當(dāng)于增大了一次風(fēng)量，對(duì)燃料的著火不利,。若一,、二次風(fēng)混合太遲，會(huì)使著火后的燃燒缺氧,，對(duì)燃燒過程的迅速發(fā)展不利,。故二次風(fēng)速的高低，應(yīng)根據(jù)燃料著火,、燃燒發(fā)展的需要來確定，即根據(jù)燃煤揮發(fā)分含量的多少以及燃燒器的型式來確定,。 一,、二次風(fēng)速應(yīng)保持適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系。不同煤,、不同燃燒器的一,、二次風(fēng)速推薦值參考表4——7和表4—8。 44,、三次風(fēng)從什么位置噴入爐膛較合適,？ 三次風(fēng)是制粉系統(tǒng)的乏氣。它的特點(diǎn)是含有少量的細(xì)煤粉身碎骨,，溫度較低,，且含有一定量的水蒸氣，自著火燃燒條件不好,。目前,，三次風(fēng)噴入爐膛的位置有兩種情況，一種是從主燃燒器的下部送入爐膛,，另一種是從主燃燒器的上部送入爐膛,。 三次風(fēng)從主燃燒器下部送入爐膛時(shí),，低溫的三次風(fēng)會(huì)使主燃燒器燃燒區(qū)域的溫度降低，對(duì)煤粉氣流的著火,、燃燒不利,。三次風(fēng)從主燃燒器上部送入爐膛時(shí)，對(duì)主燃燒器煤粉氣流的著火,、燃燒影向較小,，但對(duì)三次風(fēng)本身燃燒不利，這是因?yàn)槿物L(fēng)噴入位置的煙溫已開始降低,；三次風(fēng)噴口到爐膛出口的距離較短,，使三次風(fēng)中的煤粉在煤粉大爐內(nèi)的停留時(shí)間縮短，影響煤粉的完全燃燒程度,。 考慮到三次風(fēng)中的煤粉較細(xì),，所需燃燒時(shí)間較短，以及從整個(gè)電廠鍋爐的燃燒大局出發(fā),，現(xiàn)在大多數(shù)電廠鍋爐的三次風(fēng)是從主燃燒器上部送入爐膛的,。 45、三次風(fēng)的速度為什么都比較高,？ 電廠鍋爐煙氣的粘度特性與其它流體的粘度特性是不相同原,，隨著溫度的升高，粘度值也在增大,。爐膛中煙氣溫度很高,，其粘度也就比較大。低溫的三次風(fēng)送入爐膛后,，只有和高溫?zé)煔夂芎玫鼗旌?，才能達(dá)到著火、燃燒的目的,。如果三次風(fēng)出口流速很低,，它就不可能很好地混合到粘度很高的高溫?zé)煔庵校苡锌赡苎貭t墻邊緣向上流向爐膛出口,，由于得不到高溫?zé)煔獾某浞旨訜?，也就達(dá)不到良好的完全燃燒，影響電廠鍋爐的經(jīng)濟(jì)性,。只有采用較高的三次風(fēng)速,，它才有充足的動(dòng)能混合到粘度較高溫?zé)煔庵校玫礁邷責(zé)煔獾某浞旨訜?，達(dá)到完全燃燒的目的,。因此，一般電廠鍋爐的三次風(fēng)速都設(shè)計(jì)得比較高，大約為50—60/s,。 來源：杰一 百度百科 百度文庫 |
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