煤及煤粉性质
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煤粉特性及煤磨车间的安全设计1. 煤粉特性煤粉是指经过煤磨机加工后,粒度小于0.5毫米的煤质物料。
煤粉作为火力发电的重要燃料,具有以下特性:1.1 粒度分布广泛煤粉的粒度分布广泛,一般在10-100微米之间,其中细粉占比较大。
在煤粉燃烧过程中,这些细粉更容易产生爆炸,因此需要重视煤粉的瓶颈分析和预防措施。
1.2 易吸颗粒物煤粉在运输、储存及使用过程中,会产生粉尘。
其中的细小颗粒物比大颗粒物更易吸附并废气中,加剧环境污染。
因此,在煤磨车间的设计中,需要着重考虑排风系统的布局,防止颗粒物污染室内空气。
1.3 爆炸危险性大煤粉燃烧时产生的煤气与空气混合后,便会产生爆炸。
因此,在煤磨车间的设计中,需要考虑煤粉的粒度、煤粉的粉尘浓度等因素,从而采取相应的防爆措施,降低爆炸风险。
2. 煤磨车间的安全设计煤磨车间是利用煤粉作为燃料的重要生产车间,其安全设计在火力发电生产中至关重要。
2.1 煤磨设备的选用与排放控制在煤磨车间的设计中,需要选择符合国家标准的煤磨设备,并确保排放系统符合环保标准。
要避免利用低成本的煤磨设备,同时要采取科学管控方法来降低排放的污染物,有效防止环境污染。
2.2 务必建立完善的安全管理制度建立煤磨车间安全管理制度是确保生产安全的有效手段。
应制定明确的安全管理制度和安全预案,进行安全风险评估和煤粉的瓶颈分析,定期开展安全教育和培训,确保车间内所有人员遵循安全规定,从而减少安全事故的发生。
2.3 设计合理的排风系统设计合理的排风系统是防止煤粉粉尘污染空气和防爆的有效措施。
要根据车间实际情况设计集中式和局部式排风系统,并考虑煤输送过程中的烟气、废气等有害物质,并针对全车间的布局、设备设施等进行综合盘算,保证排风系统的吸力适宜、运转稳定。
2.4 配备特种设备车间内配备特种设备是保障汽机组安全运行的重要措施,如灭火设备、防爆门、火灾探测报警系统等,以及针对煤粉运输和灌装的特殊设备,如静电保护装置、粉尘防爆装置等。
1煤粉特性及自燃爆炸的条件煤粉发生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所处的环境条件所决定的。
1.1煤粉的流动性它的尺寸一般为0~50微米,其中20~50微米的颗粒占多数。
干的煤粉能吸附大量的空气,它的流动性很好,就像流体一样很轻易在管道内输送。
由于干的煤粉流动性很好,它可以流过很小的空隙。
因此,制粉系统的严密性要好。
1.2煤粉的自燃与爆炸积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时,会发热使温度升高,而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化,若散热不良时会使氧化过程不断加剧,最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。
在制粉系统中,煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物,它一旦碰到火花就会使火源扩大而产生较大的压力(2~3倍大气压),从而造成煤粉的爆炸。
影响煤粉爆炸的因素很多,如挥发分含量,煤粉细度,气粉混合物的浓度,温度湿度和输送煤粉的气体中氧的成分比例等。
一般说来挥发分含量VR<10%(无烟煤),是没有爆炸危险的。
而VR>25%的煤粉(如烟煤等),很轻易自燃,爆炸的可能性也很大。
煤粉越细越轻易自燃和爆炸,粗煤粉爆炸的可能性较小。
例如烟煤粒度大于0.1毫米几乎不会爆炸。
因此,挥发分大的煤不能磨得过细。
煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。
实践证实,最危险得浓度在1.2~2kg/m3,大于或小于该浓度时爆炸的可能性都会减小。
在实际运行中一般是很难避免危险浓度的。
制粉设备中沉积煤粉的自燃性往往是引爆的火源。
气粉混合物温度越高,危险性就越大。
煤粉爆炸的实质是一个强烈的燃烧过程,是在0.01~0.15s的瞬间大量煤粉忽然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向外传播而产生的很大的冲击力和声音。
潮湿煤粉的爆炸性较小,对于褐煤和烟煤,当煤粉水分稍大于固有水分时一般没有爆炸危险。
2制粉系统爆炸原因分析引爆点主要在轻易长期积煤或积粉的位置,制粉系统处于封闭状态,引爆的火源主要是磨煤机入口积煤,细粉分离器水平段入口管积粉,粗粉分离器积粉自燃,根据制粉系统的运行工况和爆炸情况分析,主要原因如下。
煤粉自然特性研究
煤粉是一种以煤为原料,在高温条件下,把原料经过旋转可逆干燥和颗粒研磨技术制
成微小的煤颗粒而成的廉价燃料。
它具有较高的卡路里能量、用量少、容易贮存等优点,
因此被广泛应用于各种用煤的行业。
煤粉的自然特性具有多样性,主要包括水分、质量、流动性及火花属性等特性,它们
是影响煤粉应用状态和性能运行的关键因素。
首先,水分是指煤粉中含水量的大小,一般情况下,煤粉中水分质量不得超过6%,
太多的水分会影响煤粉的品质和热效能。
其次,煤粉的质量不能太轻,一般情况下,它的
物理用量应大于45克/立方厘米,太低的质量会影响煤粉对温度、热量和容积的感知。
此外,流动性是指煤粉在固定温度条件下流体性质的大小,可以影响煤粉的流动性、爆燃性
和蒸汽化率。
最后,火花属性是指煤粉上面能否均匀产生火花,影响火花的大小及位置,
太大的火花会影响煤粉的燃烧状态。
从以上看出,煤粉的自然特性可以影响煤粉的燃料性能,有助于确保煤粉的安全运行。
因此,应在使用煤粉的过程中加强对煤粉的自然特性的检查,以便实现煤粉燃料和运行安
全的目标。
煤及煤粉性质1. 高位发热量1Kg煤完全燃烧时放出的全部热量,包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。
2.低位发热量1Kg煤完全燃烧时放出的全部热量,扣除水蒸汽汽化潜热后所得到的热量。
3.试述氧和氮在煤中的含量和危害氧在煤中的含量最高可达40%,随着煤化程度的提高,煤中氧的含量逐渐减少。
氮在煤中的含量只有%-%两者都是煤中的杂质。
氮在燃烧时会转化成氧化氮,造成大气污染,是有害物质。
4.试述硫在煤中的存在形式和危害硫以有机硫、黄铁矿硫、硫酸盐硫三种形式存在于煤中。
前两种硫是可燃物质,每千克硫完全燃烧时可释放出9040K J的热量。
硫在燃烧时生成二氧化硫,对受热面产生腐蚀并对大气造成污染,是煤中的有害物质。
5.试述水分在煤中的含量及对燃烧的影响煤样在102〜105C条件下干燥到恒重,失去的重量就是全水分。
水分含量从2%- 60%不等,随着煤化年代的增加,煤中水分逐渐减少;煤中的水分不利于燃烧,它会降低燃烧温度。
燃料燃烧后,水分吸收热量转变为水蒸汽随烟气排入大气,降低锅炉效率,增大烟气量,同时给低温腐蚀创造了条件。
6.煤粉水分过高、过低有何不良影响煤粉水分过高时,使煤粉在炉内的点火困难;同时由于煤粉水分过高影响煤粉的流动性,会使供粉量的均匀性变差,在煤粉仓中还会出现结块、“搭桥”现象,影响正常供粉。
煤粉水分过高,不仅会降低煤粉燃烧温度,产生的水蒸汽将会造成引风机电耗和排烟热损失的增加及预热器的低温腐蚀。
煤粉水分过低时,产生煤粉自流的可能性增大;对于挥发分高的煤,引起自燃爆炸的可能性也增大。
7.什么叫灰分灰分对锅炉燃烧的影响有哪些将煤样在空气中加热到800土25C,灼烧2h,余下的重量就是灰分;灰分非但不可以燃烧,而且还阻碍氧与可燃物质的结合,造成着火和燃尽困难。
另外,灰分是造成结焦和积灰、磨损的直接原因,同时灰分还会造成大气污染。
8.燃煤挥发分对煤粉气流着火有何影响煤粉燃烧首先是挥发分着火燃烧,放出热量,并加热焦炭,使焦炭温度迅速升高,并燃烧起来。
浅谈煤粉的特点我国是一个以煤炭为主要能源的国家,能源的基本特点是贫油、少气、富煤,能源储量人均占有率低,同时能源利用率低,污染严重,煤炭在我国的能源和工业的未来发展中所处的地位仍然会处于首要地位。
一、煤粉介绍由于煤炭在锅炉方面的利用效率较低(目前使用的燃煤工业锅炉平均运行效率仅为60%~65%),煤炭燃烧后对空气污染严重等原因导致新型能源煤粉及煤粉锅炉的诞生。
煤粉是将烟煤或无烟煤预先磨细(我部门煤粉细度为-200目0.074mm),煤粉与空气的接触表面积与煤炭相比大大增加,从而与空气的接触面积增加,导致燃烧强化。
煤粉炉炉内温度也较高,因此,绝大多数的煤粉都在煤粉炉中有效地燃烧,并且燃烧比较完全,燃烧效率也比较高,约88%-93%。
它可以完全实现机械化和自动化。
煤粉燃烧几乎是所有大型燃煤锅炉的燃烧方式。
因煤粉在燃烧过程中的利用效率普通原煤的燃烧效率高,故其燃烧产生的固体颗粒含量及废气含量也会大大减少。
二、煤粉的性质1、煤粉密度较小,新磨制的煤粉堆积密度过约为(0.45~0.5)t/m3,贮存一定时间后堆积密度为(0.8~0.9)t/m3;2、煤粉具有流动性煤粉颗粒很细,单位质量的煤粉具有较大的表面积,表面可吸附大量空气,从而使其具有流动性。
这一特性,使煤粉便于气力输送,缺点是易形成煤粉自流,设备不严密时容易漏粉。
3、煤粉为可燃物质,乙类火灾危险品,粉尘具爆燃性,着火点在300℃~500℃之间,爆炸下限浓度34 g/m~47g/m,高温表面堆积粉尘(5mm厚)的引燃温度:225℃~285℃,故在生产和储存煤粉的过程中一定要防止煤粉表面的温度过高导致煤粉自燃。
4、煤粉弥漫的空气中遇到明火极易发生爆炸,故在生产和储存煤粉的过程中,一定要注意禁止任何明火的存在以及做好设备管道的密闭,防止煤粉泄露。
三、煤粉的制备煤粉制备系统由给煤、烘干、磨煤、收粉和制氮五部分组成:给煤系统是利用皮带的运输作用,把原煤从煤坑运至原煤仓,再经给煤机运送至磨机内部;烘干系统是通过沸腾炉产生的热烟气供给磨机,将其在研磨过程中的煤烘干(水分降低至5%);磨煤系统是本套生产系统中最重要的部分,主要由一台中速磨构成,将给煤机给入的原煤研磨成200目(即0.074mm毫米)的煤粉,合格的煤粉被主排风机的负压吸入煤粉收集系统;煤粉收集系统是由布袋收粉器和煤粉仓组成,收粉器将煤粉收入煤粉仓,从而完成煤粉的制备;制氮系统则是整个制粉过程中的辅助系统,用来提高煤粉生产、储存过程中的惰性气体含量,降低氧含量,从而防止煤粉自燃,保证生产安全。
精心整理1煤粉特性及自燃爆炸的条件煤粉发生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所处的环境条件所决定的。
1.1煤粉的流动性它的尺寸一般为0~50微米,其中20~50微米的颗粒占多数。
干的煤粉能吸附大量的空气,它的流动性很好,就像流体一样很轻易在管道内输送。
由于干在0.01~0.15s的瞬间大量煤粉忽然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向外传播而产生的很大的冲击力和声音。
潮湿煤粉的爆炸性较小,对于褐煤和烟煤,当煤粉水分稍大于固有水分时一般没有爆炸危险。
2制粉系统爆炸原因分析?引爆点主要在轻易长期积煤或积粉的位置,制粉系统处于封闭状态,引爆的火源主要是磨煤机入口积煤,细粉分离器水平段入口管积粉,粗粉分离器积粉自燃,根据制粉系统的运行工况和爆炸情况分析,主要原因如下。
2.1煤粉细度,风粉浓度及燃煤成分煤粉爆炸的前期往往是自燃。
一定浓度的风粉气流吹向自燃点时。
不仅加剧了自燃,而且会引起燃烧,而接触到明火的风粉气流随时都会产生爆炸。
造成流动煤粉爆炸的主要原因是风粉气流中的含氧量,煤粉细度,风粉混合物的浓度和温度。
烧的煤进入磨煤机就会引起爆炸。
另外有的磨煤机入口不光滑,有的存在夹层,也轻易积煤着火。
2.3细粉分离器处积粉自燃细粉分离器中积粉主要发生在入口方形管道下部的水平段,因为水平段正上方有两个防爆门,因而使该处的通流面积增大,风粉气流的流速下降,增大了积粉的可能性。
从历来发生的制粉系统爆炸事故中可以看出,半数以上都是由水平段积粉引起的。
2.4热风门内漏由于近年来四台炉启停调峰过于频繁,制粉系统启停也过于频繁,故热风门磨损较为严重。
有时热风门只能关至30~40%,以致大量热风内漏造成磨煤机内存煤自燃,再次启动时引起制粉系统爆炸。
2.5再循环风门处积粉自燃乏气中较细的煤粉,轻易积存在排粉机出口的再循环风门处。
由于此系统不经常使用,在制粉系统停运时,从磨煤机热风门漏过的热风经再循环门流向排粉使自燃的煤粉疏松和扬起,温度适当时便会引发爆炸。
煤粉特性及自燃爆炸的条件公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-1 煤粉特性及自燃爆炸的条件煤粉发生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所处的环境条件所决定的。
1.1煤粉的流动性它的尺寸一般为0~50微米,其中20~50微米的颗粒占多数。
干的煤粉能吸附大量的空气,它的流动性很好,就像流体一样很轻易在管道内输送。
由于干的煤粉流动性很好,它可以流过很小的空隙。
因此,的严密性要好。
1.2煤粉的自燃与爆炸积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时,会发热使温度升高,而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化,若散热不良时会使氧化过程不断加剧,最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。
在中,煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物,它一旦碰到火花就会使火源扩大而产生较大的压力(2~3倍大气压),从而造成煤粉的爆炸。
影响煤粉爆炸的因素很多,如挥发分含量,煤粉细度,气粉混合物的浓度,温度湿度和输送煤粉的气体中氧的成分比例等。
一般说来挥发分含量VR<10%(无烟煤),是没有爆炸危险的。
而VR>25%的煤粉(如烟煤等),很轻易自燃,爆炸的可能性也很大。
煤粉越细越轻易自燃和爆炸,粗煤粉爆炸的可能性较小。
例如烟煤粒度大于毫米几乎不会爆炸。
因此,挥发分大的煤不能磨得过细。
煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。
实践证实,最危险得浓度在~m3,大于或小于该浓度时爆炸的可能性都会减小。
在实际运行中一般是很难避免危险浓度的。
设备中沉积煤粉的自燃性往往是引爆的火源。
气粉混合物温度越高,危险性就越大。
煤粉爆炸的实质是一个强烈的燃烧过程,是在~的瞬间大量煤粉忽然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向外传播而产生的很大的冲击力和声音。
潮湿煤粉的爆炸性较小,对于褐煤和烟煤,当煤粉水分稍大于固有水分时一般没有爆炸危险。
2爆炸原因分析引爆点主要在轻易长期积煤或积粉的位置,处于封闭状态,引爆的火源主要是磨煤机入口积煤,细粉分离器水平段入口管积粉,粗粉分离器积粉自燃,根据的运行工况和爆炸情况分析,主要原因如下。
煤的性质1. 水分(1) 外在水分(Wwz)外在水分是指煤在开采、运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔(直径>10-5厘米)中的水。
它以机械方式与煤相连结着,较易蒸发,其蒸汽压与纯水的蒸汽相等.在空气中放置时,外在不分不断蒸发,直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止,此时失去的水分就是外在水分.含有外在水分的煤称为应用煤,失去外在水分的煤称为风干煤.外在水分的多少与煤粒度等有关,而与煤质无直接关系.(2)内在水分(Wnz)吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔(直径〈10-5厘米〉中的水,称为内在水分.内在水分指将风干煤加热到105~110时所失去的水分,它主要以物理化学方式(吸附等)与煤相连结着,较难蒸发,故蒸气压小于纯水的蒸汽压.失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤.2. 灰分1).灰分的来源和种类煤灰几呼全部来源于煤中的矿物质,但煤在燃烧时,矿物质大部分被氧化,分解,并失去结晶水,因此,煤灰的组成和含量与煤中矿物质的组成和含量差别很大.我们一般说的煤的灰分实际上就是煤灰产率,煤中矿物质和灰分的来源,一般可分三种.(1)原生矿物质它是原来存在于成煤植物中的矿物质,质紧密地结合在一起,极难用机械的方法将其分开.它燃烧后形成母体灰分,这部分数量很小(2)次生矿物质当死亡植质堆积和菌解时,由风和水带来的细粘土,砂粒或由水中钙,镁,铁等离子生成的腐植酸盐及FeS2等混入而成,在煤中成包裹体存在.用显微镜观察煤的光片或薄片时,如它们均匀分布在煤中,并且颗粒很细,则很难与煤分离;如它们颗粒较大,比重与差很大,并在煤中分布不均,则把煤破啐后尚可能将它们洗选掉.煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质.来自于内在矿物质的灰分,称为内在灰分.一般次生矿物质在煤中的含量也不多,仅有少数煤层中次生矿物质较多,如迁移堆积抽形成的煤层即如此. (3)外来矿物质这种矿物质原来不含于煤层中,它是由在采煤过程中混入煤中的顶,底板和夹矸层中的矸石所形成的.其数量多少,根据开采条件在很大的范围里波动.它的主要成分为SiO2,A12O3,也有一些CaSO3,CaSO4,FeS2等。
煤及煤粉性质1.高位发热量?1Kg煤完全燃烧时放出的全部热量,包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。
2.低位发热量?1Kg煤完全燃烧时放出的全部热量,扣除水蒸汽汽化潜热后所得到的热量。
3.试述氧和氮在煤中的含量和危害?氧在煤中的含量最高可达40%,随着煤化程度的提高,煤中氧的含量逐渐减少。
氮在煤中的含量只有0.5%~2.0%。
两者都是煤中的杂质。
氮在燃烧时会转化成氧化氮,造成大气污染,是有害物质。
4.试述硫在煤中的存在形式和危害?硫以有机硫、黄铁矿硫、硫酸盐硫三种形式存在于煤中。
前两种硫是可燃物质,每千克硫完全燃烧时可释放出9040KJ的热量。
硫在燃烧时生成二氧化硫,对受热面产生腐蚀并对大气造成污染,是煤中的有害物质。
5.试述水分在煤中的含量及对燃烧的影响?煤样在102~105℃条件下干燥到恒重,失去的重量就是全水分。
水分含量从2%~60%不等,随着煤化年代的增加,煤中水分逐渐减少;煤中的水分不利于燃烧,它会降低燃烧温度。
燃料燃烧后,水分吸收热量转变为水蒸汽随烟气排入大气,降低锅炉效率,增大烟气量,同时给低温腐蚀创造了条件。
6.煤粉水分过高、过低有何不良影响?煤粉水分过高时,使煤粉在炉内的点火困难;同时由于煤粉水分过高影响煤粉的流动性,会使供粉量的均匀性变差,在煤粉仓中还会出现结块、“搭桥”现象,影响正常供粉。
煤粉水分过高,不仅会降低煤粉燃烧温度,产生的水蒸汽将会造成引风机电耗和排烟热损失的增加及预热器的低温腐蚀。
煤粉水分过低时,产生煤粉自流的可能性增大;对于挥发分高的煤,引起自燃爆炸的可能性也增大。
7.什么叫灰分?灰分对锅炉燃烧的影响有哪些?将煤样在空气中加热到800±25℃,灼烧2h,余下的重量就是灰分;灰分非但不可以燃烧,而且还阻碍氧与可燃物质的结合,造成着火和燃尽困难。
另外,灰分是造成结焦和积灰、磨损的直接原因,同时灰分还会造成大气污染。
8.燃煤挥发分对煤粉气流着火有何影响?煤粉燃烧首先是挥发分着火燃烧,放出热量,并加热焦炭,使焦炭温度迅速升高,并燃烧起来。
如果燃煤挥发分低,则着火温度愈高,即愈不易着火,使煤粉着火推迟。
另一方面,挥发分对煤粉气流的着火速度也有很大影响,挥发分较低的燃煤着火速度低,燃烧不易稳定,甚至发生灭火。
9.如何控制运行中的煤粉水分?通过控制磨煤机出口气粉混合物温度,可以实现对煤粉水分的控制。
温度高,水分低;温度低,水分高。
为此,运行中应严格按照规程要求,控制磨煤机出口温度。
当原煤水分变化时,应及时调节磨煤机入口干燥剂的温度,以维持磨煤机出口干燥剂温度在规程规定的范围之内。
10.什么是煤的可磨性系数?如何表示?煤的可磨性系数是表示煤研磨难易程度的特性系数。
它是指风干状态下,将相同质量的标准煤和试验煤,由相同的粒度破碎到相同的细度时所消耗的能量之比,以K km表示。
目前常用的有哈氏可磨系数K km及全苏热工研究所法可磨系数K km。
11.什么是煤粉细度?如何表示?煤粉细度一般指的是试验时留在筛子上的煤粉占试验煤粉的比例,筛子孔径不变的话,留在上面的越多,细度越大,煤粉越粗例如:煤粉细度10~12%(R90),意思是煤粉通过孔径为90微米的筛子的概率为88~90%,不通过率为10~12%。
通常说提高煤粉细度是使煤粉变细,这样会使煤粉更容易着火、燃烧完全、飞灰含碳量降低、减少二次燃烧的可能性;同时炉膛火焰中心相对降低、炉效相对升高。
但是提高煤粉细度,制粉系统的电耗增加,磨煤机内磨煤部件磨损增大(特别是钢球磨),增加维护量。
所以对电厂而言,调试单位会根据设计煤种的可磨系数给出磨煤机正常运行中煤量和电流的参考值。
12.锅炉燃煤性质是从哪几方面进行评价的?1) 煤的发热量;2) 煤的挥发分含量;3) 灰分的熔融性;4) 煤的焦结性;5) 煤的可磨性;6) 煤的磨损性。
13.煤粉细度对燃烧有何影响?煤粉越细总表面积越大,接触空气的机会越多,挥发分析出快,容易着火,燃烧完全。
所以,挥发分低的煤,煤粉应细些。
煤粉过粗时,在一次风管内不能很好的预热,到燃烧器里也不能很好地与空气搅拌混合,结果在炉膛里着火不好,着火时间延长,造成燃烧不完全,增加了锅炉热损失。
尤其是锅炉低负荷时,由于炉膛热强度低,还容易引起锅炉灭火或烟道二次燃烧。
14.煤粉细度是如何调节的?煤粉细度可通过改变通风量、粗粉分离器挡板开度或转速来调节。
1) 减小通风量,可使煤粉变细,反之,煤粉将变粗。
当增大通风量时,应适当关小粗粉分离器折向挡板,以防煤粉过粗。
同时,在调节风量时,要注意监视磨煤机出口温度。
2) 开大粗粉分离器折向挡板开度或转速,或提高粗粉分离器出口套筒高度,可使煤粉变粗,反之则变细。
但在进行上述调节的同时,必须注意对给煤量的调节。
15.煤粉的经济细度是怎样确定的?锅炉运行中,应综合考虑确定煤粉细度,把机械未完全燃烧热损失q4、磨煤电耗及金属磨耗q p+m都核算成统一的经济指标,它们之和为最小时所对应的煤粉细度,称经济细度或最佳细度R90ZJ。
应依据燃料性质和制粉设备型式,通过燃烧调整试验来确定。
16.什么是煤粉的均匀性指数n?表征煤粉颗粒均匀程度指标,称均匀性指数,也称煤粉颗粒特性系数,用n表示。
17.煤粉细度及煤粉均匀性对燃烧有何影响?煤粉越细,越均匀,煤粉总的表面积越大,挥发份越容易尽快析出,有利于着火和燃烧,降低排烟、化学、机械不完全燃烧热损失,提高锅炉效率,但煤粉过细炉膛容易结焦。
煤粉越粗,越不均匀,不仅不利于着火,燃烧时间延长,燃烧不稳,火焰中心上移,烟温升高,增加机械不完全燃烧和排烟损失,降低锅炉效率,同时增加受热面磨损程度。
18.过量空气系数对锅炉的影响过高的过量空气系数:增大送、引风机的电耗,增大排烟损失,增加尾部受热面的磨损;降低炉膛温度,推迟着火,燃烧的完全程度降低,尤其在燃烧劣质煤时易导致熄火;增加SO3和NO X的排放。
过低的过量空气系数:增加机械不完全燃烧热损失,导致炉内结焦,增加受热面积灰的风险;还可能导致煤粉气流的爆燃。
最佳过量空气系数是排烟损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失之和最小所对应的。
19.煤粉为什么会爆炸?煤粉与原煤相比具有较大的表面积,输送煤粉的介质通常使用热空气,当煤粉与空气中氧接触时,会产生氧化,使温度升高,随着温度升高又会加速氧化的进行。
如果散热条件好,氧化产生的热量能被顺利带走,则不会发生自燃或爆炸;如果由于煤粉堆积,氧化产生的热量聚积起来,使氧化过程加剧,就会引起自燃。
制粉系统中,煤粉和空气混合成雾状,当这种雾状的风粉混合物达到一定的温度和浓度时,一旦遇到明火就会突然着火,造成煤粉的爆炸。
爆炸所产生的压力可达0.25~0.35Pa,对容器产生冲击,击破防爆门,严重时会损坏设备,甚至会引起火灾。
20.简述锅炉烧劣质煤时应采取的稳燃措施?1) 控制一次风量,适当降低一次风速,提高一次风温;2) 合理使用二次风,控制适当的过量空气系数;3) 根据燃煤情况,适当提高磨煤机出口温度及煤粉细度,控制制粉系统的台数;4) 尽可能提高给粉机或给煤机转速,燃烧器集中使用,保证一定的煤粉浓度;5) 避免低负荷运行,低负荷运行时,可采用滑压方式,控制好负荷变化率;6) 燃烧恶化时及时投油助燃;7) 采用新型稳燃燃烧器。
21.煤粉的主要物理特性有哪些?颗粒特性:煤粉由尺寸不同、形状不规则的颗粒组成,一般煤粉颗粒直径范围为0~1000μm,大多为20~50μm;煤粉的密度:煤粉密度较小,新磨制的煤粉堆积密度约为0.45~0.5t/m3,贮存一定时间后堆积密度变为0.8~0.9t/m3;煤粉具有流动性:煤粉颗粒很细,单位质量的煤粉具有较大的表面积,表面可吸咐大量空气,从而使其具有流动性。
这一特性,使煤粉便于气力输送,缺点是易形成煤粉自流,设备不严密时容易漏粉。
22.试述燃料性质对锅炉汽温的影响?燃用发热量较低且灰分、水分含量高的煤种时,相同的蒸发量所需燃料量增加,同时煤中水分和灰分吸收了炉内热量,使炉温降低,辐射传热减少。
水分和灰分的增加增大了烟气容积,抬高了火焰中心,使对流传热量增大,出口汽温升高、减温水量增大。
煤粉变粗时,煤粉在炉内燃尽的时间增加,火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,对流过热器吸热量增加,蒸汽温度升高。
23.什么是燃烧反应速度和燃烧程度?1) 燃烧反应速度通常是指单位时间内反应物或生成物浓度的变化。
燃烧的快慢决定于燃烧过程中化学反应所需的时间和氧气供给燃料所需的时间,此外,也与某些催化剂有关;2) 燃烧程度即燃料燃烧的完全程度。
表现为燃烧产物离开燃烧室时带走可燃质的多少。
24.煤的多相燃烧过程有哪几个步骤?1) 参加燃烧的氧气从周围环境扩散到反应表面;2) 氧气被燃料表面吸附;3) 在燃料表面进行燃烧化学反应;4) 燃烧产物燃烧释放的热量进一步加热固体焦碳使之燃烧;5) 燃烧产物离开燃料表面,扩散到周围环境中。
25.描述煤粉的燃烧过程?煤粉颗粒受热之后,首先析出其水分,接着分解出挥发分。
当温度足够高时,挥发分开始燃烧,同时将燃烧产生的热量加热煤粒,随着煤粒温度的升高,挥发分进一步得到释放。
但由于剩余焦碳的温度还很低,同时释放出的挥发分阻碍了氧气向焦碳的扩散,故此时焦碳未燃烧。
当挥发分释放完毕且与其他燃烧产物一起被空气流带走后,焦碳开始燃烧,此时保持不断地供氧,燃烧将进行到碳粒完全烧尽为止。
26.煤粉燃烧分为哪几个阶段?煤粉在炉膛内的燃烧大致可分为三个阶段:1) 着火前的准备:煤粉进入炉膛至着火前这一阶段为着火前的准备阶段。
在此阶段内,煤粉中的水份蒸发,挥发份析出,煤粉温度升高到着火温度,故又称为干燥、挥发阶段,这是一个吸热阶段。
这个阶段在炉膛内为着火区。
2) 燃烧阶段:当煤粉温度升高到着火点,而煤粉浓度又适合时,开始着火进入燃烧阶段。
挥发份首先着火燃烧并放出大量热量,对焦炭直接加热,于是焦炭在高温下燃烧。
此阶段是一个强烈放热阶段,在炉膛中为燃烧区。
3) 燃烬阶段:未燃烬的少量固体炭继续燃烧,直到燃烬。
此阶段是在氧气供应不足,气粉混合较弱,炉内温度较低的情况下进行的,过程时间长。
此阶段在炉膛中为燃烬区。
这些阶段的划分不是绝对的,不能截然分开,其实它们是互相联系并交错进行的。
并且各个阶段的长短与煤粉性质有关,与锅炉设备的结构和操作方法也有关。
27.煤粉气流着火点的远近与哪些因素有关?原煤挥发分;煤粉细度;一次风温、风压、风速;煤粉浓度;炉膛温度。
28.煤粉气流的着火温度与哪三个因素有关?它们对其影响如何?与煤的挥发份、煤粉细度和煤粉气流的流动结构有关。
挥发份越低,着火温度越高;反之,挥发份高,着火温度低。
煤粉越粗,着火温度愈高,反之煤粉越细着火温度越低。
煤粉气流为紊流,对着火温度也有一定的影响。
29.为什么说煤的燃烧过程是以碳的燃烧为基础的?碳是煤中的主要可燃物质;焦碳(以碳为主要可燃物)着火最晚、燃烧最迟,其燃烧过程是整个燃烧过程中的最长阶段,故它的燃烧过程决定着整个粒子的燃烧时间;焦碳中碳的含量大,其总的发热量约占全部发热量的40~90%,它的发展对其他阶段的进行有着决定性的影响。