鍋爐燃燒基礎知識大全

環評是指對規劃和建設項目實施後可能造成的環境影響進行分析、預測和評估，提出預防或者減輕不良環境影響的對策和措施，鍋爐燃燒知識也是環境影響評價師必須掌握的，下面我們就一起來看看吧!

1.

什麼是能源?

什麼是一次能源與二次能源?

能源：從詞義來講就是能量的來源。工程上所講的能源是指具有各種能量的對象。如太陽能、風水海洋能、地熱能、礦物能、核能、生物能等。

一次能源：是指以原有形式存在於自然界中的能源，如煤、石油、天然氣、水力、風力、草木燃料、地熱、核能、直接的太陽輻射等。

二次能源：是指由一次能源直接或間接轉換為其它種類和形式的人工能源，如電能、熱能、各種石油製品、煤氣、液化氣、沼氣、餘熱、火藥、酒精等等。

2.

什麼是燃料?

作為燃料的基本條件是什麼?

所謂燃料是指在空氣中易於燃燒，並能放出大量熱量，且在經濟上值得利用其熱量的物質。這裏需要強調的是：不能簡單的把可燃物統稱為燃料，比如，紙張、棉布、糧食及食用油等都是可燃物，但不能把它們當作燃料。

由於工程上、生活上對燃料的需求量極大，作為燃料的物質應具備下列基本條件：

(1)易於獲取;

(2)容易燃燒、發熱量高且價格低謙;

(3) 貯藏、運輸、處理比較簡便;

(4)使用過程中沒有大的危險性;

(5) 燃燒產物對大氣、水質等環境不會造成嚴重污染。

3.

燃料分哪幾類?

燃料的分類方法很多，類別也就較多。通常以燃料的形態分類，有如下幾種：

(1)固體燃料包括煤、油頁巖、木柴等到。電站電廠鍋爐使用的固體燃料主要是煤。

(2) 液體燃料包括石油及其製品、酒精等到。電站電廠鍋爐點火用油一般為柴油，作為主燃料時為重油或渣油。

(3)氣體燃料包括天然氣、焦爐煤氣、高爐煤氣、城市煤氣、沼氣、液化氣等。根據地域不同，電站電廠鍋爐可能燃用部分焦爐氣或高爐煤氣。而其它氣體燃料是不提倡作為電廠鍋爐燃料的，這些燃料用於其它方面可能更合理。

4.

電站電廠鍋爐燃料為什麼要

以煤為主?為什麼要提倡以煤代油?

電站電廠鍋爐是消耗燃料的大户，每年燃料沙子消耗量約佔全國燃料總耗量的20%—25%。電站電廠鍋爐要以煤為主、以煤代油的燃料政策，是根據我國客觀情況而決定的。我國煤炭資源十分豐富，已探明的儲量在6500億t以上，近年的煤炭產量也在穩步上升，可以保證長期穩定供應。

我國的石油、天然氣資源雖然也十分豐富，但遠不及煤炭資源可觀。更主要的是石油、天然氣經過深加工之後，可以得到更多的輕紡、化工等部門所需的原料，能獲取更高的經濟價值。如果將石油、天然氣作為電廠鍋爐燃料直接燒掉，那將是很可惜的，同時，還會使發電成本提高。

基於上述原因，電站電廠鍋爐燃料要以煤為主，以煤代油。要盡一切可能壓縮燃料油的消耗量，原來燒油的電廠鍋爐，也要儘可能地進行技術改造，改燒煤炭。

5.

什麼是煤的元素分析成分

與工業分析成分?

通過元素分析方法得出的煤的主要組成成分，稱元素分析成分。它包括碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分(A)、水分(M)。其中碳、氫、硫是可燃成分。硫燃燒後要生成SO2，及少量SO3，故它是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。

通過元素分析成分可以瞭解煤的特性及實用價值，的關燃燒計算也都使用元素分析數據。但元素分析方法較為複雜。發電廠常用較為簡便的工業分析方法得到工業分析成分，用它可以基本瞭解煤的燃燒特性。

煤的工業分析是把煤加熱到不同温度和保持不同的時間而獲得水分、揮發分、固定碳、灰分的百分組成。

6.

煤中水分由哪幾部分組成?

煤中水分有何危害?

通常所説的煤中水分是指全水分Mt,由表面水分Mf和內在水分Minh組成。

內在水分也稱固有水分Minh，它是生成煤的植物中的水分及煤生成過程中進入的水分，不能用自然風乾的方法除去，必須通過加熱才能除掉。它的含量對於一定煤種是穩定的。

表面水分是在開採、儲運過程中進入的，又稱外在水分，通過自然風乾即可除去。表面水分的含量，受自然條件影響較大，故其數值變化較大。不同煤種的全水分在不同條件下差別較大，少的只有百分之幾，多的可達40%~50%。

水分的存在不僅使煤種的可燃成分相對減少，發熱量下降，而且影響燃料的着火燃燒。燃用高水分的煤，使燃燒温度偏低，煙氣容積增大，使電廠鍋爐效率下降，還會加劇電廠鍋爐尾部受熱面的低温腐蝕和堵灰。煤中水分高，使煤的運輸、磨製也會發生困難。

7.

煤中灰分由哪幾部分組成?

煤中灰分有何危害?

煤中的灰分是指燃燒後剩餘的不可燃礦物質。它可分為內在灰分(固有灰分)和外來灰分兩部分。

內在灰分是生成煤的植物中的不可燃礦物質，以及在煤的生成過程中進入的不可燃礦物質。內在灰分含量較少，在煤中的分佈也較均勻，有時呈層狀分佈。

外來灰分是在煤開採、儲運過程中進入的不可燃礦物質。在煤中的分佈很不均勻，含量也受自然條件影響。

灰分是煤中的害雜質，含量在5%—40%之間。煤中灰分越高，可燃成分相對降低，發熱量減小，且影響煤的着火與燃燒，使燃燒效率下降。燃燒後灰分可在受熱淚盈眶面上形成結渣與積灰，影響傳熱，使電廠鍋爐熱效率下降。隨煙氣流動的粉煤灰，磨損受熱面，使電廠鍋爐受熱面使用壽命降低。為了清除灰渣與粉煤灰，使除灰塵設備複雜化。隨煙氣排入大的粉煤灰，造成對環境的污染。

8.

煤中的硫以什麼形式存在?

煤中硫分有何危害?

硫在煤中以三種形式存在，即有機硫、硫鐵礦硫(黃鐵礦和白鐵礦硫等形態存在的硫)和硫酸鹽硫。前兩種可以燃燒，通常稱為可燃硫。最後一種硫酸鹽硫不可燃燒，只轉化為灰的一部分。

硫在煤中含量變化範圍也較大，一般約為0.1%-—5%。硫雖能燃燒放熱，但它卻是極為有害的成分。硫燃燒後生成二氧化硫(SO2)及少量三氧化硫(SO3)，排入大氣能污染環境，對人體和動植物以及地面建築物均有害。同時，SO2、SO3也是導致辭電廠鍋爐受熱面煙氣側高温腐蝕、低温腐蝕和堵灰的主要因素。

9.

煤中灰分和煤中不可燃

礦物質的含義一樣嗎?

含義不一樣。煤中灰分是指燃燒後剩餘的不可燃礦物質，其含量是在實驗室用加熱方法燒去可燃物而測定的。煤中的不可燃礦物質，雖然不參與燃燒，但在高温下，會經歷失去結晶水、碳酸鹽和硫酸鹽熱分解、以及黃鐵礦氧化等過程，原來不可燃的礦物質成分會有一定變化，質量也有所減輕。因此，灰分與煤中不可礦物質的含義是不一樣的。

同時，灰分和實際燃燒後形成的灰渣也有不同。測定灰分時加熱温度為800℃，在電廠鍋爐內實際燃燒時，温度為1500—1600r℃。在這樣高温下，使部分氧化硅、氯化物、鹼金屬鹽類直接昇華為氣體逸出，以及高温氧化或還原、共晶體形成等過程，使灰渣的成分和測定的灰分的成分組成會有很大的差異，灰的熔融特性也不完全一致。

10.

煤中的含碳量、固定碳、

焦碳的含義相同嗎?

煤的含碳量是碳在煤中的質量百分數，包括煤中全部碳量。煤在加熱後，水分首先析出，隨着温度的升高，揮發分漸析出，煤中的一部分碳也要揮發成氣體，沒有揮發的碳稱之為固定碳。換句話説，固定碳的含量是指工業分析中四種成分，(水分、揮發分、灰分、固定碳)中的碳的含量。工業分析中，水分、揮發分析出後剩餘的部分稱為焦炭，焦炭是由固定碳和灰分所組成。

由上述説明可知，煤中的碳、固定碳、焦炭。都是由煤中的碳引發出來的，都與碳的關係，但三者的數量和物理意義又不相同，。

11.

煤的成分分析基準有哪幾種?

煤的成分組成是用質量百分數來表示的。即：

C+H+O+N+S+A+M=100%

式中，C、H、O、N、S、A、M分別表示煤中碳、氫、氧、氮、硫、灰分、水分的質量百分數。

由於煤中灰分、水分隨開採條件、儲運條件和氣象條件的變化而變化，同一種煤，在不同條件下，其成分的百分組成就不相同，若欲用其成分含量百分數説明煤的物性，必須同時指明煤是在什麼狀態下分析成分組成，才能正確判斷各種成分的影響。較常應用的煤的成分分析基準有如下四種：

(1)收到基以收到狀態的煤取樣分析其成分組成，用下角標ar表示。即：

Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%

收到基是以收到的煤為試樣所取得的成分組成，但收到的地點不同，其成分組成就會有差異。對於電廠鍋爐用煤來説，收到的煤應是進入原煤倉中的煤，以原煤倉中的煤為試樣所取得的成分組成，為收到基成分組成，這也就和過去的應用基成分基本一致。

收到基成分是電廠鍋爐有關計算中應用最廣的成分基準。

(2)空氣乾燥基(舊稱分析基)以自然風乾的煤樣分析其成分組成，已扣去煤中的外在水分，剩餘的只是煤的內在水分，或稱分析水分。空氣乾燥基成分用下角標ad表示。即：

Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%

煤礦提供的煤質數據多為空氣乾燥基成分。

(3)乾燥基以去掉全部水分的煤樣分析其成分組成，用下角標d表示。即：

Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%

利用乾燥基成分可較真實地反映灰的含量，因為乾燥基成分不受水分變化的影響。

(4)乾燥無灰基(舊稱可燃基)以假想幹燥無灰狀態煤的成分總量作為計算基數所得的成分組成，用下角標daf表示。即：

Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%

乾燥無灰基成分不受水分、灰分變化的影響，能較確切地反映煤中的有用成分的數值及實用價值。

上述四種成分組成是可以互相換算的，有關換算係數可由電廠鍋爐參考書及有關手冊中查取。

12.

什麼是燃料的發熱量?高位

高熱量與低位發熱量有什麼區別?

單位物量(1kg或1m3n)的燃料完全燃燒時，所放出的熱量稱發熱量，也稱熱值。以符號Q表示，單位是kJ/kg或kJ/m3n。

燃料燃燒時，水分要蒸發為蒸汽，氫燃燒後也要生成蒸汽。在確定發熱量時，如果把煙氣中水蒸汽的汽化潛熱計算在內，稱為高位高熱量，用符號Qgr,ar表示。如果汽化潛熱不計算在內，則稱為低位發熱量，用符號Qnet,ar表示。煙氣離開電廠鍋爐時，蒸汽仍以氣態排出，汽化潛熱沒被利用。故我國在電廠鍋爐計算中多以低位發熱量為基礎，歐美等國也有用高位發熱量作為電廠鍋爐計算基礎的。

高位發熱量與低位發熱量的區別，就在於是否計入煙氣中水蒸汽的汽化潛熱，它們之間的關係為：

Qgr,ar–Qnet,ar=25.1(9Har+6Mar)kJ/kg

燃料的發熱量可用測熱計直接測出，也可根據其元素分析成分經驗公式計算：

Qnet,ar=339Car+1030Har–109(Oar–Sar)-25MarkJ/kg

式中各成分均以百分數代入。

13.

什麼是標準煤?

規定標準煤有何實用意義?

規定收到基的低位發熱量Qnet,ar=29271kJ/kg(即7000kcal/kg)的燃料為標準煤。

標準煤實際是不存在的。只是人為的規定，提出標準煤的主要目的是把不同的燃料劃規統一的標準，便於分析比較熱力設備的經濟性。不同種類的煤具有不同的發熱量，有時差別甚大。比如發熱量最低的煤只有8000kJ/kg，發熱量最高的煤可達30000kJ/kg。相同容量、相同參數的電廠鍋爐，在相同工況下運行，燃用不同發熱量的煤，燃煤量也就不同，但我們不能僅僅根據燃煤量多少來分析判斷電廠鍋爐運行的經濟性。如果把不同的燃煤量，都折算為統一的標準煤，那就很容易判斷哪一台電廠鍋爐的標準煤耗量低，哪台電廠鍋爐的運行經濟性就好。

發電廠的發電煤耗與供電煤耗都是按標準煤計算的。國家有關能源的統計、調撥，能源消耗指標，節約能源指標，也都是以標準煤計算的。

14.

常用能源與標準煤的折算係數?

為了便於計算、分析和對比，各種能源都要統一折算成標準煤，它們之間的折算關係，稱能源折算係數。

15.

什麼是煤的折算灰分、折算水分、

折算硫分?折算成分有何實際意義?

把煤中的灰分、水分、硫分折算到每4182kJ(或1000kcal)發熱量的百分數，分別稱為折算灰分、折算水分、折算硫分。

灰分、水分、硫分都是有害雜質，但由於煤的發熱量不同，僅從它們的百分含量還很難估計它們給電廠鍋爐帶來的危害程度。引入折算成分後，就可根據折算成分的大小，知道實際進入電廠鍋爐中的有害成分的多少，也就能比較清楚地判斷這些有害雜質對電廠鍋爐的危害程度。