第二讲锅炉燃烧理论基础讲述.ppt

库车二期锅炉设备及运行  主讲人：黄丹 主要内容 课题一：电站锅炉基本知识 课题二：燃料分析及燃烧理论基础 课题三：锅炉燃烧设备及运行 课题四：蒸发设备、蒸汽净化设备及其运行 课题五：过热器与再热器及其运行 课题六：省煤器与空预器及其运行 课题七：锅炉主要辅机及其运行 课题二：燃料分析及燃烧理论基础 一、煤的分析 （一）煤的元素分析 （二）煤的工业分析 （三）煤的成分的折算基准 （四）煤的特性指标及分类 二、煤的燃烧理论 （一）煤的反应及过量空气系数 （二）多相燃烧理论 （三）煤粉气流的燃烧 三、锅炉热平衡 一、煤的分析：元素分析、工业分析。 （一）煤的元素分析 1、定义： 煤的元素分析——测定煤中所含主要化学元素（C、H、O、N、S）的质量百分数。 2.组成： 煤的元素分析包括碳（C）、氢（H）、氧（O） 、氮（N）、 硫（S）。 3.各元素的分析： （1）C:煤中最主要、含量最多的可燃物（占可燃物的40-90%）。 （2）H：是煤中发热量最高的物质，但含量较少，一般为3%-6%。 （3）O和N：是煤中的不可燃物质，含量也较少。N在高温条件下易生成污染大气的NOX，是煤中的有害物质。 （4）S：有害的可燃物。其燃烧产物SO2、SO3会造成锅炉金属的腐蚀并污染大气。 （二）煤的工业分析 1.定义： 煤的工业分析——在一定的实验条件下的煤样，通过分析得出水分、挥发分、固定碳和灰分四种成分的质量百分数。 2.各成分分析 （1）水分W：外部水分+内部水分=全水分 外部水分：附着在煤颗粒表面的水分，在自然干燥下就能除去。 内部水分：吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。需在100℃以上的温度经过一定时间才能除掉。 水分对锅炉运行的影响： a.煤的水分使炉内温度下降，影响燃料着火； b.增大排烟热损失； c.加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰。 （2）挥发分 a.定义： 挥发分V——煤在一定条件下加热时，由于有机物质分析而析出的气体物质。 b.组成： c.挥发分对锅炉运行的影响： 挥发分越高，越容易着火，燃烧速度越快，燃烧时的火焰越长。 （3）灰分：煤完全燃烧后的固体残余物，是煤中的有害成分。 a.降低煤的发热量； b.使煤的着火和燃烧速度减慢； c.使受热面积灰、磨损和渣； d.污染环境； f.增加锅炉热损失。 （4）固定碳 固定碳：是煤中以单质状态存在的碳。 焦碳：煤失去水分、灰分后的剩余部分。 固定碳=焦碳-灰分 固定碳是煤中的重要成分，固定碳越高，发热量越高。 （三）煤的成分的计算基准 1.定义： 煤的成分的计算基准——测定煤的成分含量时，煤所处的状态或条件。 2.种类 （1）收到基（应用基）——含有全水分的煤，以下角标ar表示。 ar----as received(收到) basis 一般，煤的元素分析在收到基下测取。 2）空气干燥基（分析基）——失去外部水分的煤，以下角标ad表示。 ad----as dry(干燥) basis 空气干燥基测出的水分为内部水分。 （3）干燥基——失去全水分的煤，以下角标为d。 d----dry basis. （4）干燥无灰基（可燃基）——失去全水分和灰分的煤，以下角标为daf. daf----dry ash-free basis. 一般，挥发分的测定为干燥无灰基。 （四）煤的特性指标及分类 1.煤的发热量 ①定义： 发热量——单位质量的煤完全燃烧所放出的热量，单位KJ/kg. 高位发热量Qgr——煤中可燃元素完全燃烧所放出的热量，包括燃烧产生的水蒸汽凝结所放出的汽化潜热。 低位发热量Qnet——高位发热量减去水蒸汽的汽化潜热。（煤在锅炉中燃烧实际所得到的热量） 库车二期煤的低位发热量：设计煤种：20.26MJ/kg ；校核煤种：23.56 MJ/kg 设计煤种：设计锅炉时用于确定锅炉各部分结构尺寸，并通过热力计算给出锅炉设计性能各项参数和保证值所依据的计算煤种。 校核煤种：设计锅炉时，与设计煤种同时向制造厂提出的一个(有的多于一个)煤种，其某些煤质指标偏离设计煤种的数值，要求制造厂保证当锅炉燃用该煤种时，能在额定蒸汽参数下带锅炉最大连续出力负荷长期、连续、稳定运行。 ②锅炉发热量对锅炉运行的影响： a.运行中入炉煤发热量升高： 锅炉运行调整：注意入炉煤量应相应减少，以及一、二次风量也相应减少。否则，以免因汽温汽压过高；炉膛温度过高，导致炉膛结渣。 b.入炉煤的发热量降低（煤质变差）： 锅炉