煤質(zhì)好壞對鍋爐燃燒的影響
發(fā)布時(shí)間：
2025-04-18
煤質(zhì)的好壞（用量熱儀，馬弗爐等儀器來檢驗(yàn)）對鍋爐穩(wěn)定燃燒的影響因素
燃煤電站鍋爐一般燃用經(jīng)過磨制的煤粉，煤粉顆粒由揮發(fā)份、固定碳、水份和灰份4部分組成，由于揮發(fā)份能在較低溫度下析出和燃燒，隨著燃燒放熱，焦碳粒的溫度迅速提高，為其著火和燃燒創(chuàng)造了極為有利的條件，另外，揮發(fā)份的析出還增大了焦碳顆粒的內(nèi)部空隙和外部反應(yīng)面積，有利于提高焦碳的燃燒速度。因此，揮發(fā)份含量越大，煤中難燃的固定碳含量越少，煤粉容易燃盡；揮發(fā)份析出產(chǎn)生的空隙多，增大反應(yīng)表面積，使燃燒反應(yīng)加快。揮發(fā)份含量降低時(shí)，煤粉氣流著火溫度顯著升高，著火熱也隨著增大，著火困難，達(dá)到著火所需要的時(shí)間變長，燃燒穩(wěn)定性降低，火焰中心上移，爐膛輻射受熱面吸收的熱量減少，對流受熱面吸收的熱量增加，容易造成末級過熱器、再熱器超溫甚至爆管。同時(shí)尾部排煙溫度升高，排煙損失增大。
燃料中的灰份在燃燒過程中不但不能放出熱量而且還要吸收熱量。因此，灰份含量越大，發(fā)熱量越低，容易導(dǎo)致著火困難和著火延遲；同時(shí)爐膛燃燒溫度顯著降低，煤的燃盡度變差，造成飛灰可燃物高?；曳莺吭龃?，碳?？赡鼙换覍影?，碳粒表面燃燒速率減少，火焰的傳播速度降低，造成燃燒不良；另外飛灰濃度越高，對鍋爐受熱面，特別是尾部的省煤器、低溫過熱器受熱面的磨損加劇。一份統(tǒng)計(jì)資料顯示，平均灰份若從13%上升到18%，鍋爐強(qiáng)迫停運(yùn)率將從1.3%上升到7.5%。排灰量增加，使得除塵費(fèi)用及廠用電上升，同時(shí)飛灰和爐渣的熱物理損失變大，從而降低了鍋爐的效率。
煤中的分析基水份在一定的含量限度內(nèi)與揮發(fā)份對燃煤的著火特性影響一致，少量水分對煤粉著火有利。從燃燒動力學(xué)的角度看，在高溫火焰中水蒸氣對燃燒過程具有有效的催化作用，可以加速煤粉焦碳的汽化和燃燒；可以提高火焰黑度，加強(qiáng)燃燒室爐壁的輻射換熱，另外，水蒸氣分解時(shí)產(chǎn)生的氫分子及其氫氧根又可以提高火焰的熱傳導(dǎo)率。但水分含量超出限度時(shí)，著火熱也隨之增大。同時(shí)，由于一部分燃燒熱熱耗在加熱水分并使其在汽化和過熱上也降低了爐內(nèi)煙氣溫度，從而使煤粉氣流卷吸的煙氣溫度以及火焰對煤粉氣流的輻射熱都降低，這對著火顯然不利。
發(fā)熱量是反映煤粉燃燒好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)煤的發(fā)熱量下降到一定程度時(shí)，不僅會引起燃燒不穩(wěn)定、不完全，而且可能導(dǎo)致鍋爐滅火等故障。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，燃煤的低位發(fā)熱量下降1MJ/kg，廠用電率將提高0.5%。燃煤發(fā)熱量下降對鍋爐機(jī)組的可用率影響巨大。
煤粉氣流的著火溫度隨著煤粉的變細(xì)而降低，所以愈細(xì)的煤粉著火愈容易，這是因?yàn)樵谕瑯拥拿悍圪|(zhì)量濃度下，煤粉愈細(xì)，進(jìn)行燃燒反應(yīng)的表面積就愈大，而煤粉本身的熱阻卻減少，因而在加熱時(shí)，細(xì)煤粉的溫升速度要比粗煤粉來得快，這樣就可以加快化學(xué)反應(yīng)速度和更快地達(dá)到著火，一般總是細(xì)煤粉首先著火燃燒，對于難著火的低揮發(fā)份無煙煤，將煤粉磨的細(xì)些，無疑會縮短它的著火過程
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