煤在中国能源结构中的地位、煤燃烧的影响及再利用

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第一篇:煤在中国能源结构中的地位、煤燃烧的影响及再利用

煤在中国能源结构中的地位、煤燃烧的影响及再利用

1600011029 工学院 张楷一 摘要:

我国能源生产和消费构成中煤占主要地位。我国生产发展对煤炭需求量大,以煤炭为主的资源状况也决定了煤炭在中国能源生产的主导地位还将持续相当长的一段时间。

煤也是导致城市空气污染严重的罪魁祸首。煤带来的空气污染给诸多生物也带来了致命的灾害。此外,煤燃烧后的废弃物——粉煤灰的堆放会占用大量耕地并对附近的环境造成危害。

通过对粉煤灰的充分利用,可以在一定程度上缓解煤造成的污染,还可以制造出对社会有价值的产品来。

关键词:

煤、能源、污染、粉煤灰、再利用。

一. 煤在中国能源结构中的地位

1.我国能源生产和消费构成中煤占主要地位。煤炭目前在我国一次能源中占65%以 上。我国能源消费结构中,煤炭的比重远远高于其他国家,如图,在2014年世界煤炭消费量占比中,中国占比大于世界上其余所有国家。

2.从1995年至2013年,中国消耗的煤的总量以稳定速率上升,2014年较2013年 有所下降,预计将逐渐稳定在4000吨左右。

3.煤炭生产量增长速率与一次能源生产量增长速率变化基本一致。这主要是由于我国人均煤炭资源较低,我国生产发展对煤炭需求量大。以煤炭为主的资源状况也决定了煤炭在中国能源生产的主导地位还将持续相当长的一段时间[1]。

4.与此同时,我国能源消费增长率在2002年以后出现迅速增长,远高于同期的美国和日本。作为高速发展的发展中国家,印度的能源消费增长率2006年为5.4%,我国2006年能源消费增 速减慢,但也高出印度4个百分点(我国能源消费增长率为9.6%)。煤炭消费变化与能源变 化趋势基本一致。这主要是由于我国煤炭资源比较丰富, 煤炭在能源消费中占主要地位。

5.综上所述,由图可知,1978-2015 年中,我国煤炭消费量、生产量虽有波动,但整体趋势平稳。我国对煤炭依存度高。以煤为主的能源结构短期内难以改变,煤炭仍将是我国的主要能源。

二、煤燃烧的影响

煤燃烧对环境造成的诸多影响早已是老生常谈。

1.以煤为主的能源结构以及多在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术直接燃烧使用,而且这种使用方式竟占直接燃烧总量的62%,成为我国大气污染严重的主要根源。如下图所示,燃煤排放的二氧化硫占各类污染源总排放量的87%(占燃烧燃料总排放量的93%);排放的粉尘占总排放量的60%(占燃烧燃料总排放量的99%);排放的氮氧化物占总排放量的67%(占燃烧燃料总排放量的87%);排放的CO占总排放量的71%(占燃料燃烧排放量的87%)。

下图还展示了中国74个城市不容乐观的空气状况。其中空气污染已经对人体产生危害的城市占比5.8%,由煤对各种污染物的贡献可以看出,煤也是导致城市空气污染严重的罪魁祸首。

2.煤带来的空气污染给诸多生物也带来了致命的灾害。鸟类的死亡与繁盛是反应环境污染程度的重要标志之一,鸟对环境污染比人类敏感,因此我以鸟为例,每1000MWH死亡的鸟中,煤炭导致的死亡远多于原油、天然气和核能。

3.此外,煤燃烧后的废弃物——粉煤灰的堆放会占用大量耕地并对附近的环境造成危害。当粉煤灰中的微量元素进入土壤超过其临界值是,土壤会向环境输出污染物,使其它环境要素受到污染,土壤组成、结构和功能等均会发生变化,最终可导致土壤资源枯竭和破坏;粉煤灰随天然降水地表径流或随风进入河流、污染地面水,并随渗沥水使地下水受到不同程度的污染,使水体pH值升高,有毒有害的Cr, As等元素增加,直接排入河道还会阻塞河道;粉煤灰对水资源、土壤以及空气的污染直接影响到人们生活,导致鼻咽炎、上呼吸道感染的概率大大上升,同时粉煤灰中的放射性元素还会在土壤中积累,被植物吸收后,进而通过食物链进入人体。

三、发展方向

如第一部分所述我国对煤炭依存度高。以煤为主的能源结构短期内难以改变,煤炭仍将是我国的主要能源。所以我们应将眼光放在如何减少煤燃烧对环境的影响上而非企图在短时间内改变以煤为主要能源的现状。

本部分将把重点放在粉煤灰的在处理上。

1.首先,煤炭经过高温燃烧后其中所含的铁矿物如黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等转化为磁铁矿,可用简单的磁选方法将之回收,目前各电厂采用的是湿式磁选工艺,主要设施是半逆流永磁式磁选机。

2.在粉煤灰中加石灰用烧结法提取氧化铝,在国外已有较深入的研究,并已投入工业生产。我国也进行了这方面的研究,其主要工艺过程为熟料生成、自粉化溶出、脱硅、碳分和煅烧,工艺流程如下图。[2]

提取氧化铝后的残渣作为水泥原料具有反应活性高、烧成温度低、水泥标号高且性能稳定、配料简单、吃灰量大等特点,是生产水泥的一种优质原料。

3.另外,粉煤灰中一般含有50%-80%的空心玻璃珠,它是以Si,Al,Fe的氧化物为主要组分和少量的Ca,Mg,Na的氧化物组成的高次结构聚合物的球晶,其细度为0.3-200μm,其中小于5μm的占粉煤灰总量的20%,目前国内外从粉煤灰中分选玻璃微珠可用两种方法:干式机械分选和湿法分选。[2]

若粉煤灰与纯碱和氢氧化铝以一定的比例混合可产生分子筛,分子筛的应用非常广泛,可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等,但是使用化学原料合成分子筛的成本很高。用粉煤灰制取分子筛一方面再利用了污染物,另一方面节约了生产成本。下图为某厂生产713-A分子筛的工艺流程。另外,还可粉煤灰制白炭黑,制得的白炭黑应用广泛,橡胶制品农业化学制品日用化工制品胶结剂抗结块剂消防剂、饲料、化妆品、消光剂、颜料、油漆等许多行业。[3]

综上所述,以煤为主的能源结构短期内难以改变,煤炭仍将是我国的主要能源。如果充分利用了粉煤灰,可以在一定程度上缓解煤造成的污染,还可以制造出对社会有价值的产品来。参考文献:

【1】史文婧

张晓玉

《我国能源结构》 2012.2 No.20120101 【2】王黎 郑龙熙 袁志涛 《资源可持续性利用技术》 沈阳 东北大学出版社 1999.8 【3】翟玉祥 《用粉煤灰制取白炭黑的工艺方法》 黑龙江火电一公司 1995.6

第二篇:混煤的特性及对燃烧的影响

混煤的煤质特性及对燃烧的影响

这里写上自己的名字,单位名称,然后另起一行,写上名字的拼音,单位的英文

Abstract: According to the current supply of coal fuel coal-fired power plants and operation process of the common characteristics of coal are analyzed, the evaluation indexes of mixed coal plant characteristics and main characteristics of mixed coal combustion influence of indicators.Key Words: Mixing coal, Characteristics of coal 摘要:根据目前我国燃煤电厂燃料煤的供应状况及电厂运行过程中常用的煤质特性评价指标,分析了电厂混煤的相关特性及混煤主要特性指标变化对燃烧的影响。关键词:混煤;煤质特性;

随着国家经济的发展及电力体制改革,我国的电力行业已经逐步摆脱粗放型管理,运行机制也已经逐步由计划经济向市场经济发展。厂网分开、竞价上网已经开始实施。如何降低发电成本,提高机组效率,直接关系到发电企业的生存与发展。根据目前国内的煤炭市场和电力需求情况,我国火电厂出现一些问题:①电装机容量增大,煤的耗量增加,一台300MW机组的锅炉的日耗煤量约达3000吨左右,因而很难保证燃烧单一煤种。②煤炭资源集中在经济欠发达的中、西部地区,在经济发达、对电力需求大的东、南部地区煤炭资源则非常贫乏,北煤南运,煤的运输能力不足。③近年的电慌、煤慌,造成很多电厂“饥不择食”,被迫烧一些劣质煤。④许多电厂锅炉的实际燃煤与设计煤种不符,安全经济得不到保障,因而采用混煤燃烧,以便满足锅炉燃烧的要求。

1.1混煤燃烧特性

从燃料特性来考虑,燃煤的主要性质根据锅炉需求大体可分为三个层次:第一层次是最基本的煤质指标,如碳含量C、氢含量H、挥发分V、灰分A、全水分M、发热量Q、硫分S;第二层次指标是对燃料特性的重要补充,如可磨性HGI、着火温度ti、粒度组成或煤粉细度、有害元素含量、煤灰熔融特性温度、煤灰粘度与结渣性;第三层次指标是对燃用煤质的专门了解,如密度、硬度、比热、导热系数和膨胀系数、热分析、燃烧特性、煤灰表面张力及沾污能力、灰渣强度及烧结温度等。

不同煤种混配以后,其煤质特性要发生较大变化,特别是第二,第三层次指标,几乎都不符合线性可加规律。

1.1.1混煤的热分解及挥发分析出特性

煤中挥发分含量及析出特性对着火过程有着决定性的影响。为了全面了解配煤煤质的挥发分析出特性,可用热重分析方法进行了慢速热解条件下的挥发分析出特性试验和沉降炉进行的快速热解试验,对多种单一煤及混煤的挥发分析出特性进行评价和比较,对混煤的挥发分析出规律及其影响因素进行探讨。研究结果表明:混煤的挥发分析出性能受到掺混煤质特性、混合比、挥发分含量、煤粉细度、温度、加热速率等因素的影响。组成配煤的两组份煤种的挥发分析出并不是同时进行的。配煤的挥发分释放时间普遍比单一煤长,造成这一现象的主要原因是不同煤种混合后,除其有机成份的析出顺序发生变化从而相互影响外,还由于其无机成份如煤中各岩相组份在燃烧时的相互影响、相互制约,使得煤的挥发分中各化学成份的比例发生了变化。配煤的挥发分释放性能比单一煤种稍差,组成配煤的煤种性质相差越大,其挥发分释放性能也越差。配煤的配合比对挥发分析出特性有较大影响,组成配煤的各煤种性质相差越大,则配煤挥发分析出特性受配合比的影响越大。煤粉细度对配煤挥发分析出的影响比对单一煤种大。1.1.2混煤燃尽特性

对于混煤来说,由于其中低挥发分、低反应活性的煤与高挥发分、高反应活性的煤其燃烧速度不同,因此在燃烧时出现“抢风”现象,使得低反应活性、低挥发分煤在缺氧的气氛中燃烧,从而造成了低挥发分煤的燃尽更为困难。以往的研究表明,在通常的燃烧情况下,混煤的综合燃尽效果低于掺混煤种分别单烧时获得的燃尽率加权平均值。掺混比例也对混煤燃烧产生重要影响。如在低品位煤中掺入的高品位煤比例太小,则可能达不到应有的效果,甚至可能引起燃烧不稳定现象。因此,不同煤种掺烧时,为了保证锅炉的经济性和安全性,高品位煤的掺烧量应达到一定程度,具体的掺烧率可通过实验室试验初步确定后再进行现场调整试验验证。除此之外,煤粉粒度也影响混煤的燃尽性能,应尽可能降低煤粉粒度,特别是降低其中的低反应活性煤的粒度。

1.1.3 混煤燃烧时SOx、NOx的生成与排放特性

在混煤燃烧过程中,SOx、NOx的生成与排放不同于单一煤种。研究结果表明,混煤燃烧对NOx生成的大小主要取决于掺混煤种相对含氮量和混合比例以及氧浓度,其NOx峰值出现的时间主要取决于掺混煤种的相对挥发分及混合比。混煤NOx的释放时间比单一煤种长,当氧气充足时,后期NOx的释放量将增加。因此,要降低混煤燃烧时的NOx排放,不仅要考虑其前期燃烧阶段,同时也要考虑其中后期燃烧阶段。提高配煤的燃尽率与降低NOx排放存在一定矛盾,对于由性能差异较大的煤组成的混煤来说,要达到高效低污染燃烧将比单一煤更为困难。

对SOx生成与排放,通常可采用高硫煤与低硫煤相混合燃烧以降低SOx生成与排放。不同煤种掺烧时,在考虑控制混煤SOx生成与排放的同时,应同时考虑其经济性、结渣、积灰及腐蚀性能等。对于已配置有脱硫系统的锅炉,则其对SOx生成与排放不需太多的考虑。

1.2混煤的结渣特性

电厂对燃煤的结渣性分析大多只停留在一些常规分析上,如测定煤灰的变形温度t1、软化温度t2、融化温度t3。

一般认为,只要在易结渣的煤中混入一定量不易结渣的煤时,便可以起到减缓结渣速度、降低结渣程度的作用。由于这种观点在现场具有较强的可操作性,已被很多人所接受,并正在电厂配煤燃烧工作中被广泛应用。这对于两种性质相差不大的燃煤进行混烧时是可取的,但在煤种性质相差很大时有时会出现一些偏差。在人们普遍重视优化运行的今天,更应该重视各煤种的优化配比,以利于优化燃烧。两种煤按不同比例进行混合,其结渣的倾向性是不同的。

对于混煤燃烧结渣规律,国内外学者已进行过详细的研究,结果表明混煤的结渣特性较为复杂,尤其是燃烧性能相差较大的煤种表现得更加明显。

影响混煤的结渣性能的主要因素有:(1)混煤灰熔点的变化

不同煤种混合后,其灰熔点变化趋势很复杂,与算术平均值相差甚远,也不表现出线性关系。有时混煤的灰熔点比两种单一煤都低,有时则比两种单一煤都高。这种变化与所混的两种单一煤的特性及混合比的关系较大,煤种差别越大,混合后变化越大,这主要是因为不同煤种混合后,由于矿物质的组成、含量发生变化以及它们之间的相互影响、相互制约,使得不同煤之间的不同矿物质发生化学反应,从而改变了混煤的灰熔融特性。同时,不同煤种混合后煤灰还可能生成共熔体,也使混煤的灰熔融温度发生变化。混煤灰熔点的改变是导致结渣状况改变的主要原因。

(2)混煤灰渣粘度的变化

灰渣粘度对结渣的影响主要体现在受热面结渣强度方面,灰渣粘度越大,受热面结渣越强烈。西安热工院对混煤灰渣的粘温特性研究表明,我国煤渣型相差大的煤掺烧,会改变混煤灰渣的粘温特性,从而使结渣性能改变。

(3)煤中矿物质的离析

煤中矿物质一些成分在煤粉颗粒中的含量多少,也会对混煤的结渣倾向产生影响,如黄铁矿偏析严重的煤质结渣较严重。

(4)混煤在炉内燃烧状况对结渣的影响

不同煤种混合后,尤其是性能差异较大的煤混合时,两种分煤种的燃烧并不是同步进行的,由于高挥发分煤的大量消耗氧量,造成低挥发分煤的燃烧时间延长,此时容易出现低挥发分燃料的燃尽发生在炉膛出口附近和炉墙附近,甚至粘附到受热面上继续迸行,这样将提高炉膛上部和炉墙附近温度水平,因而有可能使灰分在未固态化以前就接触到受热面而粘结在其表面上造成结渣。

此外,性能差异较大的煤种混合燃烧时,高挥发分煤的先期燃烧,导致低挥发分煤缺氧造成局部弱还原性气氛,从而使灰熔点大大降低,使结渣加剧。

(5)燃烧工况参数及锅炉运行参数的影响

炉膛温度、炉内空气动力场、炉内气氛条件、过量空气系数、一二次风量分配、混合状况、风煤比、煤粉细度等等都会对混煤的结渣状况产生影响。

由上述分析可以看到,混煤的结渣性能不仅受混合煤种、混合比的影响,而且受多种因素的影响,其结渣情况相当复杂,同一煤质结渣指标的混煤和单一煤,在同一炉膛和同一燃烧工况下,两者的结渣特性可能存在较大的差异,这主要是由于混煤在炉内的燃烧状况与单一煤不同。因此,要采用混烧方法减轻或消除锅炉的结渣,必须对混煤的结渣性能和机理进行大量而深入的研究。

研究结果表明,不同煤种混合后,其结渣趋势变化很复杂,与算术平均值相差甚远,也不表现出线性关系。由此可知,当电厂采用混烧方法减轻结渣时,必须合理选择掺烧率.影响配煤结渣性能的因素有许多,但一般来说:配煤的结渣性能不仅受混合煤种、混合比的影响,而且受锅炉运行条件的影响。焦渣特性指数相同的混煤和单一煤,在同一炉膛和同一燃烧工况下,两者的结渣特性可能存在较大差异。1.3混煤的可磨特性及对燃烧的影响 3.3.1混煤的可磨性特点

煤的可磨性是一种与煤的硬度、强度、韧度和脆度有关的综合物理特性,它可作为决定电站磨煤机容量的一个重要指标。哈氏可磨性指数HGI是一个无量纲的物理量,可用来衡量煤的可磨性,其值的大小反映了不同煤样破碎成粉的相对难易程度,HGI值越大,说明在消耗一定能量的条件下,相同量规定粒度的煤样磨制成粉的细度越细。

研究结果表明,按质量比1:1组成的混煤的可磨性并不具有“加和性”,而是趋向于难磨的原煤的可磨性,特别是当一种易磨煤和一种难磨煤混合时。将两种可磨性不同的煤在同一制粉系统中混合磨制时,这两种组成煤种在混煤中所表现出的粒径分布特性不同,即难磨煤的细度较大,而易磨煤的细度较小。因此,两种混煤的HGI值不能由单一组成煤种的HGI值按混合比加权平均计算得出,而是趋向于较难磨的原煤。

3.3.2可磨性对混煤粒径及挥发分的影响

混煤的这种可磨性特点,必然会对混煤的粒径有一定影响。当将两种可磨性不同的煤在同一制粉系统下磨制成混煤时,会导致各单一煤在混煤中表现出的粒径分布特性不同和各煤种细度的不同。这就可能使混煤的粒径分布范围较大,同时也出现煤粉的偏析,即单一组成煤在各粒径范围不是均匀分布,而是在混煤煤粉的大粒径范围内难磨煤占较大部分,易磨煤则在小粒径范围内占大部分。特别是当组成煤种的可磨性相差越大时,这种现象会越明显。

挥发分对煤粉的着火起着重要作用,还影响到煤粉后期的燃尽性能。煤的挥发分是涉及到物理化学变化的煤质指标,从研究结果看,混煤的挥发分并不能简单地按加权平均计算。混煤燃烧时,两种煤粒子离散的分布于气流中,由于两种煤的密度、颗粒直径相差较大,两种煤粒子在气流中的分布将很不均匀。这说明不能把混煤看成一新的单一煤种的燃烧,不能以试验测得的混煤中挥发分含量的多少来判断混煤的某些燃烧特性。试验表明,混煤一般比挥发分含量相近的单一煤难于着火和燃烧。

从实际应用的观点来看,混煤表现出这样的粒径分布特性和挥发分含量特性很可能会影响混煤的燃烧效果。

3.3.3可磨性对混煤燃烧特性的影响(1)对着火特性的影响

研究表明,混煤的着火温度与混煤中易着火煤的着火温度非常接近。即混煤的着火点只取决于易着火的煤,而另一种与之混配的煤对混煤的着火点影响不大。这表明,由于煤种的可磨性不同,而挥发分较高的煤可磨指数大,易于磨碎,造成混煤细颗粒部分挥发分含量高,易着火煤所占比例较大。当外界加热条件达到易着火煤的着火条件时,这部分混煤着火燃烧,使整个混煤开始着火燃烧。因此可以认为,两种煤的煤质特性相差较大时,混煤的着火特性主要受可磨性和着火特性较好的原煤的影响。

(2)对混煤燃尽特性的影响

在混煤燃烧时,易磨的煤颗粒较细,且一般燃烧性能较好,所以先着火燃烧。而难磨的煤颗粒较粗,结构致密,存在难燃尽问题。再加上易磨的煤颗粒先消耗了部分氧气,降低了难磨的煤颗粒周围氧气的浓度,从而减慢了氧气分子向该煤颗粒表面的扩散速度,这就更不利于难磨的煤颗粒的燃尽,并最终会影响混煤的燃尽。当两种组成煤的可磨性和燃烧特性相差越大时,两种煤颗粒的粒径相差越大,很可能出现易磨易燃烧的煤已燃尽,而难磨难燃烧的煤的着火接不上,从而造成着火和燃烧的不稳定。

由此可见,当由于可磨性的不同,造成的各组成煤种混合磨制时的粒径分布不同,细度不同,影响了混煤的着火、燃烧和燃尽。易磨的煤在混煤中的颗粒较细,先着火燃烧,影响着混煤的着火;难磨的煤在混煤中的颗粒较粗,难于燃尽,影响着混煤的燃尽。3.4结论

(1)混煤的挥发分析出性能受到掺混煤质特性、混合比、煤粉细度、温度、加热速率等因素的影响。混煤的挥发分释放时间一般较单一煤种长。混煤燃尽特性通常低于分别单烧时获得的燃尽率。掺混比例也对混煤燃烧产生重要影响。

(2)混煤燃烧过程中,NOx生成的大小主要取决于掺混煤种相对含氮量和混合比例以及氧浓度。对SOx生成与排放,采用高硫煤与低硫煤相混合燃烧以降低SOx生成与排放。

(3)混煤的结渣特性比较复杂,与其单一煤种算术平均值相差甚远,也不表现出线性关系。当电厂采用混烧方法减轻结渣时,应对混煤的结渣特性进行试验分析,以合理选择混煤的掺烧比率。

(4)混煤的可磨性并不具有“加和性”,而是趋向于难磨的原煤的可磨性。将两种可磨性不同的煤在同一制粉系统中混合磨制时,会造成这两种组成煤种在煤粉中的粒径分布不均,难磨煤的细度较大,易磨煤的细度较小。

(5)由于可磨性的不同,造成混合磨制煤粉时出现粒径的偏析,会影响混煤的燃烧特性.易磨且燃烧性能较好的原煤影响混煤的着火,而难磨且燃烧性能较差的原煤影响混煤的燃尽。特别是当两种组成煤种的可磨性和燃烧特性相差越大时,这种影响越大。参考文献:

[1]施正伦,岑可法.锅炉多煤种配煤特性的试验及应用前景.浙江电力,1995(5)[2]郭嘉等.大型电站混煤燃烧特性的研究与探讨.能源研究与利用,1994(3):39-42 [3]钟德惠,丘纪华.可磨性对混煤燃烧特性的影响.电站系统工程,2003,19(2):13一14

第三篇:浅谈煤质对锅炉燃烧的影响

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Vdaf≤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(QG)。

(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QD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,与锅炉内受热面管子接触时就会粘附在受热面上造成结渣(俗称结焦)使传热恶化,影响安全经济运行。各种煤的灰熔点在1200-1400ºC之间,在软化温度大于1200ºC的煤称为易熔灰分的煤。

5、可磨性:

煤的可磨性是表明煤的机械强度大小,标志着粉碎煤的难易程度,测定煤的这个性质,引入了一个由试验测得的可磨性系数Kkm。某一种煤的可磨性系数,就是在风干状态下,将标准的煤和所磨的煤由相同粒度破碎到相同细度时消耗的电能之比,(表示为:Kkm=Ebz/Ex Ebz标煤的电耗量,Ex某种煤的电耗量)。

标准的煤是一种极难磨的无烟煤,其可磨性系数定于Kkm=1。

九、煤的分类:

1、无烟煤:是碳化程度最高,即含碳量最多,不易点燃,发热量最高,重度大,质硬块大不易破碎,呈金属光泽,灰黑和黑色,燃烧缓慢,无烟,只有很短的蓝色火焰,没有焦结性。

2、贫煤:碳化程度低于无烟煤与烟煤相近,其性质也介于无烟煤和烟煤之间,含氢量较少发热量低于烟煤,不易点燃,火焰较短色黄且无烟,储存稳定。

3、烟煤:碳化程度次于无烟煤,含碳量较高,发热量也较高,呈灰黑色,有光泽,质松易碎,一般容易点燃,火焰长、烟大、有焦结性。

4、褐煤:碳化程度较低,灰分和水分高,挥发分较高,发热量较低。成棕褐色,质松易碎,易点燃,不耐烧,火焰长,焦结性弱,吸水性强,热稳定性差,易风化自燃。

5、泥煤:碳化程度较低、含水分高、挥发分最高、灰分变动较大、呈土黄色、干后质松易碎。煤的性质对输煤机械的影响

1、发热量变化的影响:

如锅炉负荷不变,当煤的发热量降低,则煤耗增大,输煤系统的负担 加重。

2、煤中灰分变化的影响:

煤的灰分大小是衡量煤质好坏的重要标志,煤的质量级别是根据煤的灰分多少制定的。对于工业煤来说,灰分总是无用成分,它给运输增加了无效负担,也增加了输煤系统的负担。煤的灰分越高,固定碳就越少,发热量也就越低。根据经验推算,煤的灰分每增加1%,其发热量减少约209-377Kj/Kg,由于灰分的比重大约是可燃质比重的两倍,输送同容积的煤量,会使输煤设备超负荷运行,造成输煤系统设备磨损增加。

3、煤的水分的影响:

煤中水分的增大,除增大燃煤的消耗量,增加输煤系统出力外,易引起输煤设备粘煤,煤中水分大到6%以上时,将造成落煤管等堵塞,尤其会降低筛分设备效率,不利于带式输送机的运行,严重时会中止输煤,加重设备锈蚀,冬季会使煤冻结影响输送。

4、挥发分和硫分变化的影响:

挥发分和硫分对输煤设备无明显影响,但注意高挥发分和高硫分的煤,防止自燃和爆炸。因为挥发分高的煤种燃点较低,硫的燃点也低易自燃。

5、煤的颗粒度、硬度、表面形状等对输煤机械的影响:

煤的颗粒组成、硬度、表面形状对筛碎设备、带式输送机各种连接落煤管等的正常运行都有直接的影响。当煤中大颗粒增多,机械强度大时,会使碎煤机负荷加大,带式输送机落料管受大块冲击和磨损,同样对落煤管会有不同程度的冲击和磨损,降低使用寿命。

当煤中小颗粒数量较多时,要求筛子具有较高的筛分效率。此时带式输送机上煤流运行的稳定程度得到改善。同时由于小颗粒的增多使各处落煤管壁、死角粘煤,粘煤区的扩大将会产生堵塞现象。此时对落煤管道的冲击磨损现象有所减少。

十一、煤的工艺性质

为了提高煤的综合利用价值,必须了解、研究煤的工艺性质,以满足各方面对煤质的要求。煤的工艺性质主要包括:粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等。1.粘结性和结焦性:

粘结性是指煤在干馏过程中,由于煤中有机质分解,熔融而使煤粒能 够相互粘结成块的性能。结焦性是指煤在干馏时能够结成焦炭的性能。煤的粘结性是结焦性的必要条件,结焦性好的煤必须具有良好的粘结性,但粘结性好的煤不一定能单独炼出质量好的焦炭。这就是为什么要进行配煤炼焦的道理。粘结性是进行煤的工业分类的主要指标,一般用煤中有机质受热分解、软化形成的胶质体的厚度来表示,常称胶质层厚度。胶质层越厚,粘结性越好。测定粘结性和结焦性的方法很多,除胶质层测定法外,还有罗加指数法、奥亚膨胀度试验等等。粘结性受煤化程度、煤岩成分、氧化程度和矿物质含量等多种因素的影响。煤化程度最高和最低的煤,一般都没有粘结性,胶质层厚度也很小。2.发热量:

是指单位重量的煤在完全燃烧时所产生的热量,亦称热值,常用KJ/kg表示。它是评价煤炭质量,尤其是评价动力用煤的重要指标。国际市场上动力用煤以热值计价。我国自1985年6月起,改革沿用了几十年的以灰分计价为以热值计价。发热量主要与煤中的可燃元素含量和煤化程度有关。为便于比较耗煤量,在工业生产中,常常将实际消耗的煤量折合成发热量为2.930368Kj /kg的标准煤来进行计算。

因此特提出以下建议

1.随着天富跨越式发展壮大,燃煤运输已经由原来的石河子周围50公里扩大到1000公里,煤种复杂,建议购进性价比高的煤,建议引进配煤掺烧技术与设备,解决此问题,配煤掺烧技术,内地大中型电厂配煤掺烧技术已非常成熟,结果表明,配煤掺烧技术能满足电厂锅炉安全经济运行,实现锅炉长周期安全经济运行。

2.提高锅炉运行技术水平,减少运行人员技术水平差异。3.提高煤检人员技术水平及责任心。

以上仅为我个人观点,不足之处欢迎各位领导专家提出宝贵意见,大家共同探讨。谢谢。

参考文献:丁明仿《锅炉运行》

东热电运行分场

韩忠明 2014.10.27

第四篇:通煤,在机遇中挑战辉煌!

通煤,在机遇中挑战辉煌!

尊敬的各位领导、评委、朋友们,大家好:

从孙中山的“建国大纲”到毛泽东的“为人民服务”,从邓小平的“发展才是硬道理”到江泽民的“三个代表”,从朱镕基的“开发开放大西北”到温家宝的“重振东北工业老区”,最鲜明的特点就是人民的利益高于一切。为了这崇高的信念,共和国的几代领导人无一不在时时刻刻为民解忧、为民谋福。建国初期,为了让新生的共和国早日摆脱一穷二白的面貌,党和国家把150多个重点工业项目的三分之一放在了东北。然而,东北,这个曾经辉煌的“共和国长子”,却没能在上世纪末市场经济的大潮中立于潮头,可谓“成也计划、败也计划”,计划经济时代给这片热土留下了雄厚的工业基础,却也留下了沉重的历史欠帐和顽固的体制惯性。通化矿务局,这个养育了我们几代通煤人的摇篮,经历了十几年市场经济的严峻挑战后,在国家重振东北老工业基地的号角声中,终于迎来了这重振家园的历史机遇。今天,我演讲的题目是《通煤,在机遇中挑战辉煌》。

振兴通煤,二次创业。必须解放思想,抓住这历史的机遇。老工业基地的所谓老,不是别的老而是大脑中思想的老,是计划经济里固有的老,政府观念的老,人们就业意识的老。不清洗旧的观念、旧的意识、旧的理念,改造不必说,振兴也无从谈起。大家都知道,我们通煤的振兴,需要改造的不光是技术,还有陈旧的观念和运行机制。无论你是战斗在生产一线,还是耕耘在辅助后勤,思想观念的转变是创新的先机,抓住机遇第一是洗脑!第二是洗脑!第三还是洗脑!!我们只有清洗了大脑,拥有了超强的市场观念,强烈的开放意识,我们的改造才具备了深化的基点,我们的振兴才会迈出坚实的一步,我们二次创业的方向才不会迷失,我们通煤老工业基地明天的太阳才会更加灿烂辉煌。

振兴通煤,二次创业。是党中央的事,是全国人民的事,更是我们通煤人自己的事。通煤人知道市场经济没有救世主,只有在竞争中才能胜出强者,通煤需要的是自强!通煤更需民营经济的体制环境,从国家的角度来讲,提出东北振兴战略,就是要让“共和国长子”这艘计划经济时代的经济航母扬帆起航。摆脱“给项目、给资金”的传统招数,重走一条“给机制”的新路。国家把振兴东北提到战略全局高度,本身就是对我们通煤产业链的极大支持,站在这历史机遇的十字路口,我们通煤人还要发扬悠久的优良传统,不等、不靠、不要。用我们曾经有过的支援“三线建设”精神、用我们曾经有过的“共和国长子”的铁肩、用党中央所给的政策,解放思想,勇于创新,我们通煤人就能在二次创业中开拓前进。

振兴通煤,二次创业。必须充分发挥通煤自身的资源优势和产业基础优势,决不照搬沿海等地的经验,因地制宜,立足实际,谋求发展之路。

通煤是东北的老煤炭工业基地,这里不仅有丰富的资源,更有门类齐全的工业设施与装备,有悠久的工业传统与高素质的技术工人。长期以来,通煤的煤炭资源支持着全国各地的建设,然而近十多年来,通煤的前进步伐变得沉重而艰涩。究其原因,是由于在市场经济改革的浪潮中,通煤迟了一步,通煤人观念更新迟了一步。困于计划经济的束缚,至今我们身边的许多人还是抱残守缺,习惯于政府的行政干预,致使我们的市场经济环境滞后于沿海发达地区。

党中央振兴东北老工业基地的号角已经吹响,也就是说作为东北人又有了再次辉煌的良机,然而,如何把握这样的机遇,俗话说机遇总是为有准备者提供的,作为通煤人我们准备好了吗?也许有人会说,我们早就盼望着这样的机遇,早就等待这样的机遇,怎么会没准备好?那么我们是等待中央的优惠政策?还是等待中央的项目?不,不是,我们早已清洗掉固有的传统意识,清洗掉计划经济环境下的运作理念。在市场经济强烈的竞争环境中,孕育出了新的生存模式,新的经营理念,新的就业意识。

放眼旷野,充满诱惑的是那远天一线,眺望前景,尽管路途艰险,但我们通煤人锐意进取的精神是何等神勇,我们一定会在这历史的机遇中融入市场经济的大潮,乘风破浪再现辉煌。

谢谢大家!

第五篇:130锅炉煤粉燃烧不完全原因分析及防范措施

关于锅炉炉渣飞灰可燃物高的分析原因和燃烧调整的防范措施

一;炉渣可燃物高的原因分析;

1、锅炉蒸发量和锅炉参数未达到锅炉规程规定值。

2、锅炉燃烧调整不及时,风、粉配比不合理,煤粉在锅炉炉膛内未完全燃烧,锅炉运行人员总体操作技能和技术水平差。

3、近期锅炉启、停炉频繁,锅炉燃烧工况改变燃烧不稳定不完全。

4、磨煤机切换频繁,锅炉火焰中心和锅炉燃烧工况改变。锅炉燃烧区域着火温度低炉膛温度不稳定。

5、锅炉设备和锅炉投运时未做任何实验,无任何燃烧调整依据。

6、煤粉细度不稳定。二;防范措施;

1、加强员工的操作技能和技术水平培训。

2、加强锅炉燃烧调整,合理的风、粉配比,根据锅炉燃烧工况合理的调整一、二次的配比。

3、尽量减少锅炉启、停炉次数,保证锅炉燃烧工况稳定、提高火焰中心、强化锅炉燃烧、保障煤粉燃烧完全。

4、尽量减少切换磨煤机次数,保证锅炉燃烧工况稳定根据锅炉燃烧工况,基本确定锅炉燃烧中心。

5、会同生产技术处对锅炉煤粉细度进行调整,保障合理合格的煤粉细度

锅炉专业

2013年03月20日

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