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煤中元素組成對(duì)鍋爐運(yùn)行有什么意義?

發(fā)布日期:2024-06-28瀏覽量:870

煤中元素組成對(duì)鍋爐運(yùn)行有什么意義?

燃料中的碳和氫,是產(chǎn)生熱量的主要來源。它們含量的多少?zèng)Q定了發(fā)熱量的高低,因而對(duì)燃燒來說,碳、氫含量的測(cè)定有著十分重要的意義,碳在空氣充足的條件下完全燃燒時(shí)生成二氧化碳,1g碳完全燃燒產(chǎn)生34040J的熱量,而在空氣不足的條件下燃燒,則生成一氧化碳,每克碳僅能生成9910J的熱量,而當(dāng)一氧化碳進(jìn)一步燃燒生成二氧化碳時(shí),放出的熱量為24130J。

    氫是僅次于碳的主要熱源之一。煤中的氫有兩種存在形態(tài),一種是構(gòu)成礦物質(zhì)及水中的氫,它不能參與燃燒;另一種與碳元素構(gòu)成有機(jī)成分,在燃燒時(shí),釋放出很高的熱量,每克氫放出143000J的熱量,約相當(dāng)于碳放出熱量的四倍,如無煙煤含碳量雖比煙煤高,但含氫量比煙煤低,故通常無煙煤的發(fā)熱量要低于煙煤。

    氧在煤中呈化合態(tài)存在。不同煤種其含量差別很大,如泥炭中含氧量可高達(dá)40%,而無煙煤中只有1%-2%,氧本身不燃燒,但加熱時(shí),易使有機(jī)組分分解成揮發(fā)性物質(zhì),煙煤及褐煤含氧量較高,所以能生成較多揮發(fā)物。煤中含氧量增高,碳、氫含量相對(duì)減少,因而發(fā)熱量降低,不利于燃燒。

    氮在鍋爐中燃燒時(shí),大部分呈游離狀態(tài)隨煙氣逸出,故從燃燒的角度來看,氮是煤中的無用成分,其中約有20%-40%在燃燒中能變成NO,隨著煙氣排出,增加了環(huán)境污染。

    硫按燃燒特性劃分,可分為可燃硫及不燃硫,其中可燃硫參與燃燒,并釋放出少量熱量。硫的燃燒產(chǎn)物主要是二氧化硫及少量三氧化硫,含有二氧化硫、三氧化硫及水蒸氣的煙氣時(shí)入鍋爐尾部時(shí)形成硫酸等腐蝕性蒸汽,凝結(jié)在低溫受熱面上,對(duì)設(shè)備會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕作用。同時(shí),隨煙氣排出的含有二氧化硫的氣體會(huì)造成對(duì)大氣的嚴(yán)重污染。煤中黃鐵礦硫增高,還會(huì)造成灰熔點(diǎn)降低,促使鍋爐結(jié)渣情況的發(fā)生。因此,硫是煤中極其有害的一種元素,要求含量越少越好。

    此外,元素組成還為燃燒理論煙氣量、過??諝庀禂?shù)、熱平衡的計(jì)算等提供煤質(zhì)基礎(chǔ)資料。因此,元素分析數(shù)據(jù)在鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行上都有十分重要的意義。


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