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炉中煤
目
录
CATALOGUE
煤的基本性质与分类
炉中煤的燃烧过程与原理
炉中煤的燃烧设备与技术
炉中煤的环境影响与治理措施
炉中煤的能源利用与前景展望
煤的基本性质与分类
CATALOGUE
01
煤是由古代植物遗体在地下经过复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，其中碳、氢、氧是煤的有机组成元素，占煤元素组成的95%以上。
煤的成分
煤的形成
煤的分类
根据煤的碳化程度、工业分析和工艺性质，可将煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大类。
煤的特点
各类煤具有不同的物理和化学性质，如褐煤水分含量高、发热量低；烟煤粘结性强、燃烧时产生大量烟雾；无烟煤固定碳含量高、挥发分产率低。
固定碳
指从测定挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物，以符号FC表示。固定碳是煤中不挥发的固体可燃物，是计算煤炭发热量的重要依据。
水分
指单位质量的煤中水的含量，以符号M表示。水分对煤的加工利用、运输和贮存都有影响。
灰分
指煤在完全燃烧后剩下的残渣，以符号A表示。灰分是评定煤质的重要指标之一，灰分越高，煤质越差。
挥发分
指煤在加热过程中释放出的气体和液体产物的总称，以符号V表示。挥发分是判断煤炭着火和燃烧性能的重要指标。
炉中煤的燃烧过程与原理
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02
煤本身具有可燃性，是燃烧的基本条件之一。
可燃物
助燃物
点火源
氧气是煤燃烧的助燃物，在燃烧过程中与煤中的可燃成分发生化学反应。
煤的燃烧需要一定的点火能量，如高温、明火或电火花等，以引发燃烧反应。
03
02
01
煤进入炉膛后，首先受到高温烟气的加热，水分蒸发，煤被干燥。
随着温度的升高，煤开始热解，析出挥发分，并生成焦炭。
挥发分和焦炭在氧气的作用下燃烧，释放出大量热量。
燃烧结束后，剩余的灰渣在炉膛内继续受到高温作用，最终排出炉膛。
干燥阶段
热解阶段
燃烧阶段
燃尽阶段
燃烧产生的热量通过辐射、对流和传导三种方式传递给受热面。
热传递方式
炉中煤的燃烧效率受到多种因素的影响，如煤质、炉膛温度、过量空气系数等。提高热效率的措施包括优化燃烧条件、减少热损失和加强余热回收等。
热效率
炉中煤的燃烧设备与技术
CATALOGUE
03
采用层状燃烧方式，煤在炉排上形成煤层进行燃烧，适用于低热值煤种。
层燃炉
煤粉在悬浮状态下与空气混合后喷入炉膛进行燃烧，燃烧效率高，适用于高热值煤种。
室燃炉
煤粒在炉膛内呈流化状态进行燃烧，燃烧强度高，传热效果好，适用于劣质煤种。
沸腾炉
早期采用人工加煤、清渣的方式，劳动强度大，燃烧效率低。
手工加煤阶段
采用机械化加煤、清渣设备，提高了燃烧效率，降低了劳动强度。
机械化加煤阶段
采用自动控制系统对燃烧过程进行监控和调节，提高了燃烧稳定性和效率。
自动控制阶段
将空气分为一次风和二次风，通过合理配风降低NOx排放。
空气分级燃烧技术
将燃料分为浓淡两股，分别送入炉膛不同高度进行燃烧，降低NOx生成量。
燃料分级燃烧技术
采用特殊设计的燃烧器结构，使燃料和空气在燃烧器内充分混合，降低NOx排放。
低NOx燃烧器技术
将部分烟气返回炉膛与空气混合后再次参与燃烧，降低烟气中NOx浓度。
烟气再循环技术
炉中煤的环境影响与治理措施
CATALOGUE
04
硫氧化物
氮氧化物
颗粒物
重金属
煤中含硫，燃烧时会产生二氧化硫和三氧化硫等硫氧化物，这些气体是酸雨的主要成因。
煤燃烧不完全时会产生大量颗粒物，包括烟尘、飞灰等，对人体健康和环境都有危害。
高温下，空气中的氮气与氧气反应形成氮氧化物，这类化合物也是造成酸雨和光化学烟雾的重要因素。
煤中常含有铅、汞、砷等重金属元素，燃烧时会释放到大气中，对环境和人体健康造成长期影响。
采用脱硫技术可以降低硫氧化物的排放，例如湿法脱硫、干法脱硫等。
脱硫技术
脱硝技术
除尘技术
排放控制
通过选择性催化还原（SCR）或选择性非催化还原（SNCR）等技术，减少氮氧化物的排放。
运用静电除尘、布袋除尘等技术，有效去除烟气中的颗粒物。
严格控制燃煤锅炉的排放标准，确保污染物排放量达到国家标准以内。
A
B
C
D
粉煤灰利用
粉煤灰是煤燃烧后产生的固体废弃物之一，可以用于制造水泥、砖块等建筑材料。
脱硫副产物利用
脱硫过程中产生的石膏等副产物，可以用于制造石膏板、水泥缓凝剂等。
炉渣利用
炉渣经过处理后可以用于道路建设、填埋场覆盖等。
废弃物资源化
通过技术手段将固体废弃物转化为有用资源，实现废弃物的减量化、资源化和无害化处理。
炉中煤的能源利用与前景展望
CATALOGUE
05
1
2
3
当前，煤炭在我国能源结构中占据主导地位，为电力、化工、钢铁等行业提供主要能源。
煤炭是我国主要能源来源
煤炭燃烧产生的废气、废水和固废对环境造成严重污染，成为制约煤炭行业发展
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