第一讲 电力用煤.ppt

第一章 电力用煤 内容提要： 介绍动力煤的形成、结构以及动力煤的特性与电力生产的关系，了解煤的工业分析和发热量的测定。 火力发电厂的生产过程 火力发电厂的基本任务是实现能量的转化，即把燃料的化学能转变为热能、机械能最后变为电能。 电厂按其燃用的燃料不同，可分为燃煤、燃油和燃气电厂；按提供能量不同，可分为凝汽式电厂和热电厂。 火电厂生产过程见： 1.图1-1。 2. CAI课件。 3.火电厂生产过程Flash。..\..\..\电厂应用化学\Power Plant (flash)\Power Plant (flash)\0_kraftwerksuebersicht.swf 4.火电厂生产过程录像 5.火电厂简介 图1-1 凝汽式燃煤电厂生产过程示意图 第一节 煤的理化性质 火电厂是利用动力燃料燃烧所产生的热能来获取电能的。煤、石油、天然气等均可作为动力燃料，其中最重要的是动力煤。 ?煤的成因、组成及分类 ?动力煤的特性与电力生产的关系 ?动力煤的采样与制样 ?煤的工业分析 ?煤发热量的测定 煤的成因、组成及分类 煤的成因 煤是古代植物的残体经地壳变动被埋入地下，经过长期的细菌生物化学作用以及地热和压力下，经成岩、变质作用，使植物中的纤维素、木质素发生脱水、脱二氧化碳、脱甲烷等反应，而形成含碳成分逐渐增高的可燃性岩石，就是煤。该过程称为煤化作用(或成煤作用)。 煤的组成 通过X射线、红外光谱和化学法对煤的结构研究表明：煤是一个以碳为骨架组成的多芳香环系统的高分子有机物。 多芳香环是煤的基本结构单元，它有侧链，结构单元在空间是一个平面层。平面与平面之间有—O—键、—CH2—键桥接成网状结构。结构单元芳香环的数目约为3~11个，随变质程度的加深而增加。 煤中也含少量无机物，常以硫酸盐、碳酸盐、黄铁矿、硅酸盐等矿物质形式存在。 煤的分类 根据煤化程度的深浅(即含碳量的多少，成煤地质年代长短)，可将煤大致分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。 我国电站煤粉锅炉煤质标准见表1-1。 表1-1 电站煤粉锅炉煤制标准 动力煤的特性与电力生产的关系 动力煤是指用于直接燃烧生产动力和热能的燃料煤(如发电、机车、锅炉等用煤)。 火电厂生产的电能直接来源于动力煤燃烧时所释放出的热能。动力煤的各种特性对电厂锅炉运行有着不同的影响，现将其与电力生产关系较为密切的特性指标作以介绍。 发热量 发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量。符号为Q，单位为kJ/g或MJ/kg。 灰分 灰分是衡量煤质的重要指标之一，符号为A。 煤中灰分含量越高，其可燃成分相对减少，发热量降低，燃烧温度下降，燃烧不稳定，不利于煤粉的着火与燃尽，使锅炉燃烧效率下降。 当煤中折算灰分＞15%时，就会影响锅炉运行的安全。 灰分高而产生的大量烟尘和灰渣，将造成更大的环境污染。 水分 煤中全水分(Mt)可分为外在水分(Mf)和内在水分(Minh)两部分。 煤中全水分是煤的重要指标。全水分含量大，将增加运输的能耗和费用。全水分含量是计算煤中有效发热量(收到基低位发热量)的一个重要参数，显然水分增加，将使有效发热量减少。 外在水分受外界环境(温度、湿度、风、雨)及人工洗煤的影响，其含量波动性大，没有一个固定值。当炉前煤的外在水分＞12%时，将影响电厂运行的可靠性。 此外，如煤中含有适量水分对煤燃烧也有好处，可改善燃烧工况。 挥发分与着火性 挥发分对煤的着火和燃烧都有较大的影响，是电厂用煤的主要指标。 一般挥发分高的煤，着火点低、易于着火、燃烧速度快而稳定，但火焰温度较低。相反，挥发分低的煤，不易点燃、燃烧速度慢而不稳定、不完全燃烧热损失增加，严重时甚至引起锅炉熄火。 此外，挥发分也是对煤炭分类和加工利用的重要依据。 煤粉细度和经济细度 煤粉燃烧是火电厂最广泛采用的一种燃烧方式。煤预先在磨煤机中磨成煤粉，用空气把煤粉送进炉膛，在悬