浅谈燃煤对锅炉燃烧的影响
- 格式:doc
- 大小:24.50 KB
- 文档页数:6
煤质对锅炉效率的影响分析引言煤炭是一种重要的能源资源,广泛应用于各行各业。
在工业和居民生活中,锅炉作为常用的热能装置,对煤炭的质量要求较高。
煤质的好坏直接影响着锅炉的燃烧效率和经济性。
本文将对煤质对锅炉效率的影响进行分析,并探讨如何优化锅炉燃烧过程,提高燃烧效率。
煤质对锅炉效率的影响因素1. 煤质热值煤的热值是指单位质量煤在完全燃烧时释放的热量。
煤的热值高低直接影响着锅炉的热效率。
一般情况下,热值较高的煤炭燃烧释放的热量更大,燃烧效率相对较高。
因此,选择高热值煤对提高锅炉效率具有重要意义。
2. 煤质的挥发分和固定碳煤质中的挥发分是指煤在加热过程中所损失的质量百分比。
固定碳则是指煤中不会被加热蒸发的部分。
挥发分和固定碳的比例会影响燃烧的稳定性和热效率。
过高的挥发分会导致煤的燃烧不稳定,而过高的固定碳含量则会降低煤的燃烧效率。
因此,煤质中挥发分和固定碳的合理比例对锅炉效率有着重要影响。
3. 煤质的含硫量和灰分煤中的硫分会形成硫酸,使锅炉和烟囱产生腐蚀和结垢等问题,降低了锅炉的热效率和使用寿命。
同时,煤中的灰分会产生大量的灰渣,降低了锅炉的传热效率。
因此,降低煤中的含硫量和灰分对提高锅炉效率至关重要。
优化锅炉燃烧过程,提高燃烧效率1. 合理选择煤炭在选择煤炭时,应优先考虑煤的热值以及挥发分和固定碳的比例。
一般而言,热值较高且挥发分适中的煤质更有利于锅炉的高效燃烧。
此外,还需注意煤中的含硫量和灰分,避免选择含硫量和灰分过高的煤炭。
2. 控制燃烧参数合理控制燃烧参数对提高煤的燃烧效率至关重要。
其中,两个主要的参数是供氧量和燃料供给速率。
供氧量不足会导致煤炭燃烧不完全,而供氧过量则会增加烟气中的氧气含量,降低燃烧效率。
燃料供给速率过快会导致燃烧不稳定,而过慢则会降低燃烧效率。
因此,在实际操作中,要根据煤质的特点和需求合理控制供氧量和燃料供给速率。
3. 优化锅炉结构优化锅炉结构是提高燃烧效率的另一个重要方面。
煤质对锅炉效率的影响分析随着经济的发展,工业化和城市化的趋势不断推进,能源的需求也逐渐增大。
其中,煤作为我国最重要的能源之一,其使用量不断增加。
然而,煤的质量却是影响锅炉效率的一个至关重要的因素。
本文将从煤质的角度进行分析,探讨煤质对锅炉效率的影响。
一、煤质指标煤质指标一般包括热值、全水分、挥发分、灰分、固定碳、硫分、粒度等指标。
其中,煤的主要热值来自于其中的有机质,而杂质越少,则其热值越高。
1.1 热值热值是衡量煤质的重要指标之一。
一般而言,煤的热值越高,则其热效率也相应提高。
国内煤燃烧平均热值在2000~4500kcal/kg之间,而国外则更高,达到7000~8000kcal/kg。
1.2 水分煤的全水分一般在10%~20%之间,其中包括表面吸附水和内部结合水。
而煤水分过高,则会导致煤的热值下降,热效率降低,烟气量增加,其它排放物质也会增加。
1.3 灰分灰分是煤中的非燃性杂质,其含量与煤的质量、热值和利用价值有着重要的关系。
煤灰分过高,则使煤的热值降低,燃烧时易生成焦渣并污染环境,同时对锅炉产生腐蚀和磨损作用。
小于20%的灰分值被视为使燃烧效果最佳的范围。
1.4 挥发分挥发分是煤中的挥发性有机物,煤中挥发分的多少与煤种的质量有关。
其所占的比重越高,则煤的热值越高,煤的使用效率也更高。
二、煤质对锅炉效率的影响2.1 锅炉效率下降当煤的挥发分较高时,显然其所含的可燃气体较多,而且烧煤时所生成的灰渣和燃烧产物也较多,这会导致火焰温度降低,火焰反应速度变慢,进而降低锅炉的热效率。
而当灰分较高时,焦渣等非燃杂质容易在锅炉内部沉积形成障碍物,增加了锅炉内的热阻,导致了锅炉效率下降。
2.2 燃煤量增加当煤的灰分和水分较高时,燃煤量必然会增加。
而当燃烧产物和污染物随煤的质量降低而增多时,需要进行更多程度上的净化,同时会增加运行成本,降低锅炉效率。
2.3 锅炉使用寿命缩短煤的杂质越多,灰渣就越容易形成,进而对锅炉产生腐蚀和阻塞作用,从而缩短锅炉的使用寿命。
浅谈煤的成分及特性对锅炉燃烧的影响摘要:随着煤炭价格的一路上涨,火电厂的发电成本日益增高,很多发电企业甚至都面临着亏损,煤质的好坏对火力发电企业的影响越来越重要。
此外,面对严峻复杂的内外部形势,做好能源保供工作尤为重要,为了确保发电机组的安全稳定运行,就必须探讨煤中不同的成分及煤的特性对锅炉燃烧的影响,让运行人员根据煤质的不同及时进行调整,为保供工作筑牢安全基础。
已经发现,煤中的某些典型成分对锅炉正常工作有负面影响,同时,研究煤中不同的成分及煤的特性对燃烧设备的影响还能延长设备使用寿命,保证发电机组的稳定经济运行。
关键词:煤的成分;燃烧设备;硫分;灰分1硫分对锅炉燃烧的影响煤中硫包括可燃硫和不燃硫,两者之和称为全硫。
煤中的硫燃烧产生二氧化硫和三氧化硫,它们与水蒸气化合生成亚硫酸和硫酸蒸汽,如果硫酸蒸汽在锅炉的低温烟道内,受到低温壁面的影响,使硫酸蒸汽降低到酸露点温度以下,此时,硫酸蒸汽就会凝结,硫酸液体就会对金属受热面产生腐蚀,这个过程就是低温腐蚀。
此外,硫分还会导致锅炉的高温腐蚀,煤在还原性气氛中(即煤的燃烧环境氧量不充分),硫将转变成硫化氢,硫化氢如果与金属表面接触,将会产生高温腐蚀。
煤中硫可以硫化铁即黄铁矿的形式存在,由于黄铁矿的莫氏硬度仅次于石英,为6至6.5,若黄铁矿的含量很高,就会导致煤质坚硬,煤质坚硬的煤进入制粉系统,就会导致制粉系统的电耗提升,坚硬的煤粉进入锅炉还会对锅炉的受热面产生磨损,同时也一定会导致磨煤设备的磨损。
此外,煤燃烧生成的二氧化硫和三氧化硫排出大气,在环境中进一步的转变成亚硫酸和硫酸,那么就会产生酸雨,会对环境造成污染,煤中硫每增加1%,燃用1t煤就多排放约20kg的二氧化硫气体。
烟气中的二氧化硫和三氧化硫含量升高,还会增加火力发电厂脱硫系统的运行费用,同时,对于变质程度较浅的煤,若含有较多的黄铁矿,就会由于黄铁矿受氧化放热而加剧煤的氧化自燃,不利于煤的存放。
2灰分对锅炉燃烧的影响灰分是煤在一定温度下,可燃物完全燃烧,矿物质发生一系列的分解、化合反应后的残留物。
煤质变化对锅炉燃烧的影响及应对措施【摘要】目前,随着国内市场上煤炭价格的一路高歌猛进,对于燃煤的火电机组来说运行成本越来越来越高,很多电厂因此败下阵来。
各个电厂都在紧锣密鼓地进行着节能工作,尽可能地减少运行成本。
本文通过分析煤炭的燃烧过程、燃用劣质煤的实际经验,提出了在煤质发生变化时的应对措施。
【关键词】煤质;锅炉;燃烧;应对措施导言近年来由于煤、电产业供需不均衡,造成企业用煤成本不断加大,发电企业很难一直燃用设计煤种,因此,对煤种变化对锅炉燃烧的影响的研究以日渐提上日程。
1、煤质对锅炉稳定燃烧的影响1.1煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标,当煤的发热量低到一定数值时,不仅会影响燃烧不稳定不完全,而且会导致锅炉熄火,使锅炉出口温度很难达标,影响正常供热。
1.2挥发分在较低温度下能够析出和燃烧,随着燃烧放热,煤粉粒的温度迅速提高,为其着火和燃烧提供了极其有利的条件,另外挥发分的析出又增加了煤粉内部空隙和外部反应面积,有利于提高煤的燃烧速度。
1.3煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量,而且还要吸收热量。
灰分含量越大,发热量越低,容易导致着火困难和着火延迟,同时炉膛温度降低,煤的燃烬程度降低,造成的飞灰可燃物高。
灰分含量增大,碳粒可能被灰层包裹,碳粒表面燃烧速度降低,火焰传播速度减小,造成燃烧不良。
另外飞灰浓度增高,使锅炉受热面特别是省煤器、空气预热器等处的磨损加剧,除尘量增加,锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大,降低了锅炉的热效率。
有关资料显示,平均灰份从13%上升到18%,锅炉的强迫停运率将从1.3%上升到7.54%。
1.4煤的颗粒度对锅炉的燃烧有很大影响。
颗粒度过大时,煤块在锅炉内燃烧时停留时间过短,煤炭中的焦碳没有完全燃烬,炉渣中的含碳量增大,增加了锅炉炉渣的物理热损失;颗粒度过小时,细煤粉在炉排上燃烧时通风不好,碳与氧不能很好地接触发生化学反应,易形成黑带,同时细煤粉也易被空气吹起,很快随着烟气被带走,增加了锅炉烟气中的飞灰热损失。
煤对锅炉的影响锅炉燃烧效率直接影响电厂的经济价值,床温、燃煤发热量、飞灰含量、排烟温度、调整是影响锅炉燃烧效率的几个方面。
在这里谈一下煤的影响:一、颗粒度:我厂两台75吨锅炉,设计用煤的颗粒度为宽筛碎煤机碎煤,颗粒度在0—8mm,其中1mm以下占≤30%,5mm以上占≤10%。
小颗粒在燃烧过程中反应速度大于大颗粒。
这样相当于增加了细粒子在炉内停留时间。
小颗粒的外部传热系数比大颗粒的大,小颗粒对埋管和水冷壁的传热系数远高于大颗粒。
因为给料颗粒越小,则床层膨胀越大,这样就意味着更多的管子沉浸在床料中,使埋管的总平均传热系数提高。
给料颗粒过大,则飞出床层的颗粒减少,使返料不能维持正常平衡,造成锅炉出力下降。
大的颗粒还会影响流化,形成死料,有结焦的危险。
就目前我厂现有设备来说,还是粉碎的细一些较为有利经济运行。
颗粒度过细,会影响后部的磨损和排炭的量,这是不利方面。
若颗粒过大,虽然减少了碎煤的电耗和碎煤机的磨损,但为了使其正常流化所需的风速、风量都要提高,从而增加了风机的耗能,锅炉风系统压力波动会加大,从而引起风道的振动,特别会引起间隙性风道振动。
因此,运行中应尽力避免过多大颗粒入炉膛。
二、发热量设计发热量是4000大卡,护发份38.5%,目前实际用煤发热量远达不到设计要求。
从理论讲,燃烧发热量越高,燃烧温度越高,燃烧率越大。
在燃用发热量高、挥发份高的煤种时,我们常出现炉膛出口烟温度,床温高,虽在大风量运行情况下,其床温和烟温依然居高不下,有时还伴有物料不平衡,炉内浓度降低,这时为了保持不结焦,只好减煤降温,造成负荷下降。
在燃用发热量偏低,灰份过多,挥发份偏低煤种时,投煤量随灰份成正比提高,这时消耗在加热燃料的热量份额和排渣带走的热量也成比例增大,从而床温越来越低,出力会严重下降。
下面是几年来的参数数据,仅作参考:#5炉在不同发热量煤种下的几种参数:由此看来,锅炉的燃烧率与煤质并不成线性比。
当燃煤发热量高至一定程度时,因床温过高而减少给煤,从而造成负荷下降,并且有因床温高二过量用风,从而加大电耗和磨损的不利。
锅炉工程中燃煤对热效率的影响与改进措施锅炉燃煤是现在供热和发电的主要形式,与人们的生活息息相关。
但是在现在的锅炉燃煤中锅炉热效率并不高,主要原因有燃煤的粒度、湿度、质量的不达标,还有锅炉本身也存在一些问题,造成热量流失。
针对这些影响热效率的因素应当从确保燃煤质量、改进和维修锅炉、减少其它环节热损失着手,使燃煤利用效率更高,创造出更大的经济价值。
标签:锅炉燃煤;热效率;影响因素;改进措施随着我国现在经济建设和城市化各方面的不断向前推进,对热能的需求也与日俱增。
在现阶段,供暖、发电等多是靠锅炉燃煤提供热量。
但现在锅炉的热效率还不是特别高,这其中锅炉燃煤就对锅炉热效率有重要影响。
提高锅炉燃煤的热效率可以有效节约成本,提高资源利用率。
下面是对影响锅炉燃煤热效率的原因分析及改进措施的一个探讨。
1 锅炉燃煤对锅炉热效率的影响煤是锅炉发电、供热的主要原料,在锅炉燃煤过程中会有很多因素对锅炉的热效率产生影响,主要有燃煤方面的因素,包括燃煤的颗粒的大小、燃煤的湿度、燃煤的质量;另一方面是锅炉的构造方面的因素,比如锅炉的排烟温度、排烟处过量空气系数、固体未完全燃烧热损失、灰渣物理热损失等方面。
这些方面都直接或间接影响互了锅炉热效率,导致了热量的损失。
1.1 燃煤对锅炉热效率的影响煤炭是锅炉的主要燃烧原料,煤炭各方面的因素会对锅炉热效率产生影响。
首先是燃煤的粒度,燃煤颗粒的大小直接影响到煤炭是否能充分燃烧,在煤炭粒度的选择上也要根据锅炉的设备类型进行相应选择。
一般情况下,循环倍率高的锅炉适宜选择粒度比较小的燃煤,对于循环倍率低的锅炉则要选择那种大粒径的燃煤。
如果锅炉具有埋管流化床,就可以选择粒度大的燃煤,因为这样的锅炉在其燃烧室下部有较多的埋管布置,燃烧室的受热面大,能吸收更多的热量,粒度大的燃煤也可以释放出更多的热量。
燃煤粒度较最优粒度过大或过小都会影响到煤炭热量的释放,同时也会影响锅炉的热效率。
过大会导致料床高温结渣,过小则会使锅炉吹出的细颗粒增多,带走部分热量。
质对锅炉燃烧的影响李京1(华北电力大学,能源与动力学院,河北保定071003,学号,2152214137)摘要:锅炉燃烧的稳定对锅炉安全运行有重大的意义,本文介绍了动力煤种类与性质,同时利用西安热工院提出的燃烧、结渣预测模型,探究了煤质对锅炉燃烧的影响。
最后提出了几种可以提高燃煤质量的配煤方式。
关键词:煤质;锅炉;影响;配煤方式1 前言据电力部门的统计,全国大容量发电机组因锅炉故障引起的非计划停机时间占总非计划停机时间的比例平均超过40%。
可以说,锅炉系统运行的经济性与安全性很大程度上决定了整个机组运行的安全性和经济性。
由于锅炉系统结构复杂,运行工况恶劣,锅炉一直是电厂运行中问题最集中、事故率最高、对机组可用率影响最大的一个设备。
锅炉燃烧系统又是锅炉系统中最为重要的部分,燃烧的稳定性直接影响电厂的安全性和经济性。
我国能源结构以煤炭为主,燃煤火电占到全国发电设备装机容量的70%,由于如此大的需求,使得发电用煤几乎包括了所有的煤种,但它们的特性差异甚大,即使是同一类煤,随产区、矿点、开采年份和深度的不同,其低位发热量、灰分含量、含硫量等的变化范围也比较大,加上实际用煤中有些电厂还掺入各类洗中煤、洗研等劣质燃料,无意增大了实际煤质的变化幅度。
同时又由于能源处于一个相对紧张的状态,对发电用煤的煤种和煤质的选择余地很少,而且大多要求燃用劣质煤,这就会给锅炉带来许多不利的影响,如煤粉着火困难、燃烧不稳定、锅炉的事故率增加,影响了整个机组的安全性。
特别是,为了调节电负荷的峰谷差,许多机组都处于频繁的变负荷运行工况,这就更加重了锅炉燃烧的不稳定。
因此分析煤质对锅炉的影响,对锅炉安全运行有着重大的意义。
2 动力煤的分类及其性质2.1 锅炉用煤的分类动力用煤就类别来说,主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤;气煤以及少量的无烟煤。
从商品煤来说,主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。
劣质煤主要指对锅炉运行不利的多灰分(大于40%)低热值(小于15.73兆焦/千克)的烟煤、低挥发分(小于10%)的无烟煤、水分高热值低的褐煤以及高硫(大于2%)煤等。
浅谈燃煤对锅炉燃烧的影响
韩忠明
东热电运行分场
【摘要】由于火电厂高温设备的复杂性和安全性及管理技术存在的不足,使得如何保证锅炉安全稳定运行显得至关重要,因此我
重点分析燃煤对锅炉燃烧的影响。
【关键词】煤粉炉煤质安全运行
我国的火力发电厂占整个发电厂比例的70%左右,而这种格局应该来讲长期还不会改变,电力用煤
包括煤的形成、煤的基准及应用、煤的分类等,包括水分、灰分、挥发份这几项工业分析及C、H、S、N等元素分析。
随着电力生产的发展,锅炉机组容量日益增大,就需要提供数量更多,质量更好的电力燃煤。
了解和掌握动力燃料的基本知识及其物理化学特性,切实做好火电厂燃料的采制样及化验工作,对降低发电成本,确保锅炉机组的安全经济运行,具有极其重要的意义。
煤炭从某种意义上来说是地壳运动的产物,是一个由低级向高级逐渐变化的过程,即煤化作用不断加深,泥炭逐渐变成褐煤、烟煤和无烟煤。
煤炭分工业分析和元素分析
1.工业分析
工业分析组成是用工业分析法测出的煤的不可燃成分和可燃成分,不可燃成分为水在工业上常将煤的组成划分为工业分析组成和元素分析组成两种。
了解这两分(M)和灰分(A);可燃成分为挥发分(V)和固定碳(FC)。
这四种成分的总量为100。
水分分为外在水分和内在水分。
灰分是煤在815度下燃烧后的残留物,是煤中矿物质的转化产物。
挥发份是煤在910和隔绝空气的条件下分离出的气态有机物质。
固定碳是煤逸出挥发份后剩余的固态有机物质。
我们把工业分析组成划分为这四项,并不代表煤中的原有组成,而是在一定条件下通过加热,用化学分析方法分析化验,将煤中的原有组成加以分解和转化而得到的成份。
工业分析法带有规范性,所得的组成与煤的固有组成完全不同,但它给煤的工艺利用带来很大的方便。
工业分析法采
用了常规重量分析法,以重量百分比计量各组成,可得到可靠的百分组成。
这有利于煤质计量、煤种划分、煤质评估、用途选择、商品计价等。
2.元素分析
元素分析组成是用元素分析法测出煤中的化学元素分析组成,该组成可示出煤中某些有机元素的含量。
元素分析组成包括C、H、O、N、S五种元素,这五种元素加上水分和灰分,其总量为100。
元素分析结果对煤质研究、工业利用、锅炉设计、环境质量评价等都是极为有用的资料。
碳是煤组成中最重要的元素。
是煤炭发热量的主要来源。
在充足的空气下,碳完全燃烧产生二氧化碳,每克碳可释放出34040J 的热量;当空气不足时,燃烧生成一氧化碳,其释放的热量大为降低,仅产生 9910J 的热量。
一氧化碳本身也是一种可燃气体,当空气充足时,还可燃烧生成二氧化碳,同时释放出24130J的热量。
碳元素在煤中的含量随着煤化程度的加深,含量逐渐增加。
由表1-5可以看出,碳含量在无烟煤中的比重要高于烟煤,更高于褐煤。
氢是组成煤的另一重要元素。
氢在煤中的含量随煤的变质程度加深而减少,故无烟煤中氢含量最低,烟煤次之,褐煤最高。
. 四、各种煤的基本特征。
1.无烟煤煤化程度最高的煤,挥发份V daf≤10%、含碳量高达90%,含氢量一般小于4%,氧和氮的含量也比其他类别的煤低,这种煤着火温度高,燃烧时不易着火,燃烧稳定性差,化学反应性弱,贮存时不易发生自燃。
抗粉碎性能高。
2.烟煤是煤化程度高于褐煤而低于无烟煤的煤,其特点是挥发分含量范围很广10-37。
烟煤中的贫煤、贫瘦煤、瘦煤、弱粘结煤、肥煤等均宜作电力用煤。
特别是贫煤,其挥发分含量比无烟煤高,不结结或仅有微弱的粘结性,发热量比无烟煤高,燃烧时火焰短但耐烧。
它在生产、储存、使用过程中,不像高挥发分烟煤具有易燃易爆性,是比较理想的电力用煤。
特别是挥发分相对较高、中低灰分、中高发热量、低含硫量、低灰熔融温度的贫煤,最受电厂欢迎。
3. 褐煤
褐煤是经过成岩作用,没有或很少经过变质作用所形成的低煤化程度的煤。
外观多呈褐色,光泽暗淡,易风化,质较软,含有较高的内在水分及一定量的腐殖质。
它作为电力用煤,具有挥发分含量高、水分大、发热量低的特点,一般供褐煤产地附近的电厂燃用。
综上所述 , 在三大类煤
中 , 烟煤储量及产量均最大,特别是中、低挥发分含量的烟煤更适合作为电力用煤。
八、煤的主要特性
1、发热量:
单位质量的煤完全燃烧时放出的热量,称为煤的发热量或热值. 用Q来表示,单位KJ/KG发热量分为高位发热量和低位发热量.
(1)高位发热量
当1kg煤完全燃烧所生成的烟气中的部分水蒸气都凝结成水时煤放出的全部热量,称为煤的高位发热量(Q G)。
(2)低位发热量
当1kg煤完全燃烧所生成的烟气中部分水蒸气未凝结成水时煤放出的热量,称为煤的低位发热量(用Q D表示)锅炉所利用的只是低位,因为炉膛烟气温度过高烟气中的水蒸汽压力很低,一般不会凝结,水蒸汽中的气化潜热并不能释放出来的缘故。
2、挥发分:
挥发分是煤的重要特性。
是煤分类的重要依据。
煤失去水分后至于隔绝空气中加热到一定温度分解出的气态物质,称为挥发分。
这些气体大部分都是可燃的,如CO、H2、CH4、N2S等,只有少部分是不可燃的。
煤的挥发分在20-40%,无烟煤小于10%,挥发分的析出与温度有关也与煤的煤化程度有关。
煤在170ºC-260ºC时,煤化程度越浅,挥发析出的温度越低。
3、焦结性:
当煤被加热,在水分蒸发和挥发分逸出之后,剩下的坚固程度不同的残留物(焦炭)有的松脆,有的结成不同硬度的焦块,焦炭的这种不同结焦程度的性质称为煤的焦结性。
按照焦炭的机械强度,煤的结焦性大致可分为三个等级:
(1)、不焦结性煤-焦炭呈粉末状;
(2)、弱焦结性煤-焦炭呈松散状;
(3)、强焦结性煤-焦炭坚硬成块状。
4、灰的熔融性:
煤灰的熔融性是指灰分熔点的高低。
当锅炉内温度达到或高于灰分的熔点时,固态的灰分将逐渐熔成液体状态,具有粘性,与锅炉内受热面管。