第二章燃料及其燃烧特性讲解.ppt

第二章 燃料及其燃烧特性 第二节 煤的常规特性 一、煤的组成特性 1、煤的元素分析 碳、氢、氧、氮、硫 碳是煤中含量最多的确可燃元素。 氢是煤中发热量最高的物质，燃点低，易点燃。煤中氢的含量较少。 氧和氮是不可燃物质，其含量也较少。煤中的氮在高温条件下易生成污染大气的NOx，被视为有害元素。 水分均为不可燃物质,水分会使炉内温度下降，影响着火，并增大排烟热损失，还会加剧尾部受热面腐蚀和堵灰。 煤在失去水分和挥发分后剩余部分即为焦碳，它包括固定碳和灰分。 将煤粉样放在高温炉中，按规定方法升温至815±10?C，并加热1h，冷却至室温后称重，剩余重量占原煤样重量的质量百分数即为空气干燥基灰分的含量。将原煤粉样中水分、灰分、挥发分扣除后，即为空气干燥基固定碳的质量百分数。发电厂中均可做煤的工业分析。 3、煤的成分计算基准 收到基 Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100% 空气干燥基 Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100% 干燥基 Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100% 干燥无灰基 Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100% 4、煤的计算基准的换算 x=Kx0 二、煤的发热量 1、定义 弹筒发热量 高位发热量 低位发热量 2、换算 3、以收到基低位发热量为基准的其他概念 （1）折算成分 规定每送入锅炉4182kJ／kg热量(即 1000kcal／kg)，带入锅炉的水分、灰分和硫分称为折算水分、折算灰分、折算硫分。 （2）标准煤 收到基发热量为29270kJ／kg (7000kcal／kg)的煤为标准煤。 第二节 煤的燃烧特性分析常规特性对锅炉工作的影响 挥发分的影响 水分的影响 灰分的影响 灰渣熔融性的影响 硫分的影响 快速热分解 中速热分解 慢速热分解 二、煤的热重分析 热重法（thermogravimetry, TG）是在程序控制温度下测量物质的质量与温度关系的一种技术。用于热重法的仪器是热天平，它能连续记录质量与温度的函数关系（TG曲线）。工作时，一般以程序控制温度的方式来加热或冷却样品，或使样品保持在某个恒定的温度，或进行某种程序的循环。 差热分析 差热分析（differential thermal analysis,DTA）：在程序控制温度下，测量试样与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。 煤的热重分析技术的应用 热重分析在煤的工业分析中的应用 热重分析在煤热解特性研究中的应用 热重分析在煤燃烧特性研究中的应用 热重分析在煤的工业分析中的应用 从70年代起，国外就有人利用热重分析方法对煤进行研究，结果表明利用非等温热重法所测定的挥发分和灰分的含量与美国材料实验标准值（ASTM）很一致。国内的研究也表明，利用TGA法，选择一定的条件，可以进行煤的快速工业分析，其误差在标准方法规定的误差范围内。 由于微机在TGA仪器上的应用，使得实验过程中得升温程序，气氛切换等实验条件可以由计算机控制，这就保证了煤样工业分析值的准确性和重复性。但需要指出的是，由于TGA实验所需样品极少，仅为几十毫克，因此样品的选择和制备必须标准方法规定的要求，进行煤样的选择、混和、磨制和筛分，以使样品具有代表性。 热重分析在煤热解特性研究中的应用 煤的挥发分含量及其在加热过程中的释放规律，即煤的热解特性。 挥发分的热解规律及其产率受其热解时的加热速率影响很大。 随着加热速率的增加，挥发分的析出延迟了。 随着加热速率的影响，挥发分的析出率也随之增加。 相同的加热速率下，不同煤种挥发分开始析出温度不同，越年轻的煤种，其开始析出温度越低。 热重分析在煤燃烧特性研究中的应用 将少量有代表性的粉样置于天平支架上的坩埚内，通以氧或空气，按规定的升温速度进行升温，随着温度的升高，试样的失重率不断发生变化，最后燃尽，记录失重率随温度的变化曲线即称为“燃烧分布曲线” 燃烧分布曲线 热重分析法判断煤的着火特性 挥发分初析温度Ts DTG曲线上对应失重率=0.1mg/min的温度 挥发分在700摄氏度前的可