動(dòng)力煤的指標(biāo)及其換算.doc

動(dòng)力煤指標(biāo)及其換算根據(jù)煤的煤化度，將我國(guó)所有的煤分為褐煤、煙煤和無(wú)煙煤三大煤類。揮發(fā)份是反映煤化度的主要指標(biāo)，揮發(fā)份越低，煤化度越高。動(dòng)力煤就類別來(lái)說(shuō)主要有褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘結(jié)煤、貧煤、氣煤以及少量的無(wú)煙煤。電廠煤粉爐對(duì)煤種的適用范圍較廣，它既可以設(shè)計(jì)成燃用高揮發(fā)分的褐煤，也可設(shè)計(jì)成燃用低揮發(fā)分的無(wú)煙煤。但對(duì)一臺(tái)已安裝使用的鍋爐來(lái)講，原則上不能燃用各種揮發(fā)分的煤炭，因?yàn)樗艿絿娙计餍褪胶蜖t膛結(jié)構(gòu)的限制。但實(shí)際中，電煤的標(biāo)準(zhǔn)要求很寬，及時(shí)有某一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)不到要求，甚至不適合某種鍋爐設(shè)備都可以協(xié)商解決。發(fā)電用煤質(zhì)量指標(biāo)有：1、 水分。煤中水分過(guò)大不利于加工、運(yùn)輸?shù)?，燃燒時(shí)水分汽化會(huì)吸收大量的熱，會(huì)影響熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)，水分對(duì)燃燒的影響比灰分大得多。全水（Mt 即Total Moisture）是煤中所有內(nèi)在水分和外在水分的總和，也常用Mar（as received basis）表示。內(nèi)水（Mad即Inherent Moisture）: 煤的外在水份是以機(jī)械的方式與煤結(jié)合，較易蒸發(fā)，當(dāng)煤在室溫下的空氣中放置時(shí)，外在水份不斷蒸發(fā)，直到和空氣的相對(duì)濕度平衡時(shí)為止，所失去的水分是外在水份。煤的內(nèi)在水份以物理化學(xué)方式與煤相結(jié)合，即以吸附或凝聚方式存在于煤粒內(nèi)部直徑小于10-5cm的小毛細(xì)孔中，較難蒸發(fā)，加熱到105-110是才能蒸發(fā)。含有外在水份的煤樣稱為收到煤（收到基，as received basis），僅失去外在水分的煤樣稱為空氣干燥煤，也成為分析基（空氣干燥基，air dry basis）。2、 灰分（Ash）。煤的灰份是指煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒時(shí)，煤中礦物質(zhì)在一定溫度下經(jīng)過(guò)一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)后剩下的殘?jiān)? 灰份的主要成分是金屬和非金屬的氧化物和鹽類?；曳趾繒?huì)使火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆担饡r(shí)間推遲，燃燒不穩(wěn)定，爐溫下降。3、 揮發(fā)分（Volatile Matter）。煤在隔絕空氣加熱后揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)占煤樣的比例成為揮發(fā)份。揮發(fā)分是煤中有機(jī)物和部分礦物質(zhì)加熱分解后的產(chǎn)物。揮發(fā)分是判斷煤炭著火特性的首要指標(biāo)。揮發(fā)分含量越高，著火越容易。根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)要求，供煤揮發(fā)分的值變化不宜太大，否則會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行。如原設(shè)計(jì)燃用低揮發(fā)分的煤而改燒高揮發(fā)分的煤后，因火焰中心逼近噴燃器出口，可能因燒壞噴燃器而停爐；若原設(shè)計(jì)燃用高揮發(fā)分的煤種而改燒低揮發(fā)分的煤，則會(huì)因著火過(guò)遲使燃燒不完全，甚至造成熄火事故。因此供煤時(shí)要盡量按原設(shè)計(jì)的揮發(fā)分煤種或相近的煤種供應(yīng)。4、 固定碳(Fixed Carbon)。煤的固定碳是根據(jù)水分、灰分和揮發(fā)分計(jì)算出來(lái)的。FC= 100 M- Ash- V.M. 5、 煤的硫分(Total Sluphur)。硫是煤中有害雜質(zhì)，雖對(duì)燃燒本身沒(méi)有影響，但它的含量太高，對(duì)設(shè)備的腐蝕和環(huán)境的污染都相當(dāng)嚴(yán)重。因此，電廠燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超過(guò)2.5%。6、灰熔點(diǎn)。由于煤粉爐爐膛火焰中心溫度多在1500以上，在這樣高溫下，煤灰大多呈軟化或流體狀態(tài)。7、哈氏可磨系數(shù)（HGI即Hardgrove Grindability Index）。將一種易磨的標(biāo)準(zhǔn)煤樣的可磨系數(shù)定為100，將質(zhì)量相等的標(biāo)準(zhǔn)煤樣和待測(cè)煤樣由相同的力度磨碎到相同的細(xì)度，通過(guò)消耗電量的比值來(lái)確定待測(cè)煤樣的HGI。HGI越高越易磨。HGI=Eb/E3Eb標(biāo)準(zhǔn)煤樣消耗電量，E3待測(cè)煤樣消耗電量8、發(fā)熱量。煤的彈筒發(fā)熱量是實(shí)驗(yàn)所得，高位和低位發(fā)熱量都是計(jì)算出來(lái)的。a 煤的彈筒發(fā)熱量（Qb）煤的彈筒發(fā)熱量是單位質(zhì)量的煤樣在熱計(jì)量的彈筒內(nèi)，在過(guò)量高壓氧（25-35個(gè)大氣壓）中燃燒后產(chǎn)生的熱量。由于煤樣在高壓氧氣中燃燒，因此發(fā)生了在空氣中燃燒時(shí)不能進(jìn)行的熱化學(xué)反應(yīng)。如：煤中氮以及充氧氣前彈筒內(nèi)空氣中的氮，在空氣中燃燒時(shí)，一般呈氣態(tài)氮逸出，但是在彈筒中燃燒時(shí)生成了N2O5或NO2等氮氧化合物。這些氮氧化合物溶解于水中生成酸，這一化學(xué)反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng)。另外，煤中的硫在空氣中燃燒時(shí)生成SO2逸出，但是在彈筒中燃燒時(shí)卻氧化成SO3，SO3溶解于水中生成硫酸，這一反應(yīng)也是放熱反應(yīng)。因此煤的彈筒發(fā)熱量要高于空氣中及工業(yè)鍋爐中燃燒實(shí)際產(chǎn)生的熱量。b 煤的高位發(fā)熱量（Qgr） 煤的高位發(fā)熱量由實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的煤的彈筒發(fā)熱量減去硫酸和硝酸生成熱后得到的熱量。c 煤的低位發(fā)熱量（Qnet）煤的低位發(fā)熱量，是煤的高位發(fā)熱量扣除煤中水分（煤中有機(jī)質(zhì)中的氫燃燒后生成的氧化水，以及煤中的游離水和化合水）的氣化熱，剩下的實(shí)際可以使用的熱量。d 發(fā)熱量的換算幾種基準(zhǔn)：收到基（ar）：含有外在水份的煤樣稱為收到煤（收到基，as received basis）空氣干燥基（adb）：僅失去外在水分的煤樣稱為空氣干燥煤，也成為分析基（空氣干燥基，air dry basis）。干基（db）：去除掉全部水分的煤樣稱為干燥基（干基，dry basis）干燥無(wú)灰基（daf）：去除全部水分和灰分的煤樣稱為干燥無(wú)灰基（干燥無(wú)灰基，dry ash free basis）換算：Qgr,ar=Qgr,ad(100-Mar)/(100-Mad) Qgr,ar：收到基高位發(fā)熱量Qgr,ad：空干基高位發(fā)熱量Mar：收到基水分即全水Mad：空干基水分即內(nèi)水 Qnet,ar= Qgr,ar-206Har-23Mar 單位：KJ/KG 1cal=4.182J Qnet,ar：收到基低位發(fā)熱量 Qgr,ar：收到基高位發(fā)熱量 Har：收到基氫元素含量Mar：收到基水分，即全水中國(guó)通行的指標(biāo)是Qnet,ar（這是實(shí)際可以使用的熱量，單位是Kcal/kg，俗稱大卡）,將上訴公式換算成Kcal/kg單