锅炉燃料是指各种锅炉所(suǒ)燃用的燃料,根(gēn)据形态的不同,可(kě)以分为固体、液体和气体(tǐ)三类。
一、固(gù)体燃料
固体燃料常用的(de)有煤、煤矸石、页(yè)岩和(hé)生物(wù)质等。其中,煤是最为常见(jiàn)的固体燃料(liào),其特(tè)点如(rú)下:
1. 煤的组(zǔ)成:煤(méi)是一种复杂的混(hún)合物,主要成分是(shì)碳、氢、氧和(hé)少量的氮(dàn)、硫或其他元素(sù)。氮和(hé)硫是煤中最主要的杂质,这些杂质燃(rán)烧后会产生(shēng)大气污染物(wù)。煤中还(hái)含有(yǒu)许多放射性和稀(xī)有元素(sù),如铀、锗、镓(jiā)等。
2. 煤的分类:按干燥无灰(huī)基挥发分的(de)含量和胶质层最大厚度,我国把(bǎ)煤炭划分为十大类,即无烟煤、贫煤(méi)、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱黏结煤、不黏结煤、长焰煤(méi)及褐煤。其中,无烟煤(méi)、贫煤、弱(ruò)黏(nián)结(jié)煤、不黏结煤、长焰煤(méi)与褐煤(méi)的胶质层厚度不大或不稳定,属于不焦(jiāo)结和弱焦结煤,不适宜作为炼焦煤,但可作为(wéi)动力用煤供锅炉燃用。
3. 各类煤的特点(diǎn):
无烟煤:固定(dìng)碳含(hán)量高,挥(huī)发分含(hán)量低(干燥无灰基(jī)挥(huī)发分Vdaf<10%),不易(yì)点燃,燃烧缓慢,燃烧时无烟且(qiě)火焰很(hěn)短。发(fā)热量大致为20930\~25120kJ/kg(或(huò)5000\~6000kcal/kg)。
贫煤:性质介(jiè)于无(wú)烟煤与烟煤之间,炭化(huà)程度比无烟煤稍低,挥发分含量为10%<Vdar≤20%,也不易点燃,燃烧时火焰短,但稍(shāo)胜(shèng)于无烟煤。
烟煤:包括(kuò)一些(xiē)灰分、水(shuǐ)分含(hán)量(liàng)较(jiào)高,发热量较低(多(duō)在18850kJ/kg以下)的品种,称为劣质(zhì)烟煤。
褐(hè)煤:固定碳含量不(bú)高,含挥发分很高(Vdaf>40%),极易点燃,燃烧时火焰长。水分、灰(huī)分及氧的含量均较高,发热量低,一般为10500\~14700kJ/kg(2500\~3500kcal/kg)。燃烧(shāo)后焦炭(tàn)无焦结性,外表多呈棕褐色,质脆易(yì)风化,储存时极易发生自燃。
煤矸石:夹(jiá)带(dài)有矸石(shí)等矿(kuàng)物(wù)质的(de)煤,含灰量在50%以(yǐ)上,发(fā)热量很低,一般需要制成细小的颗粒才能燃烧。发(fā)热量低,不易燃烧(shāo),在锅炉上较少使用(yòng),目前只在沸腾(téng)锅炉和循(xún)环流化床锅炉中应(yīng)用。
4. 煤的燃烧过(guò)程:
着(zhe)火前的预热阶段:煤受热,水分蒸发(fā)出来,此过(guò)程(chéng)是一吸(xī)热阶段,进行的(de)快慢与温度和(hé)煤的性质有关(guān)。
挥发分着(zhe)火燃烧阶段:挥发(fā)分(fèn)析出,温度升(shēng)高到(dào)着火温度。
固(gù)定碳燃(rán)烧阶段:挥发(fā)分先着火(huǒ)放出大(dà)量热量(liàng),使固定(dìng)碳加热迅速燃烧,此过程是(shì)个强烈的放热阶段,进行的快慢主要取决于温度和混(hún)合接触速度(dù)。
碳(tàn)燃尽阶(jiē)段:未燃尽(jìn)的少量固定碳继(jì)续燃(rán)烧,直至燃(rán)尽,形成渣,此阶段一般在氧(yǎng)气不足、温度较低、煤风(fēng)混合较弱的情况下(xià)进行,所需时间较长。
二、液体燃料
液体燃料常用的有柴油、重油和(hé)渣油等。液体(tǐ)燃料具有(yǒu)燃烧效率(lǜ)高、热效率(lǜ)高、启动和调节速度快(kuài)等特点,能够快(kuài)速满足负荷变化的需(xū)求。然而,液体燃料(liào)价(jià)格较高,运行成(chéng)本也相(xiàng)对较(jiào)高,且燃烧过程中(zhōng)会产(chǎn)生一定的污染(rǎn)物,对环境有(yǒu)一定影响。
三、气体燃料
气体燃料常用(yòng)的有(yǒu)天然(rán)气、城市(shì)煤(méi)气、高炉煤(méi)气、焦(jiāo)炉煤气和液化石油气等。气体燃料的特点如下(xià):
1. 使用(yòng)性(xìng)好(hǎo):易于与空气混合,排烟损失小,锅(guō)炉效(xiào)率高;燃料(liào)中含(hán)硫份和灰分少,受(shòu)热面不会(huì)出现高温结焦和腐蚀现象;烟气流速(sù)高(gāo),锅炉整体体积小,锅炉金(jīn)属耗量低。
2. 调节性能灵活:气体热值容易调整,可两种燃料(liào)掺(chān)混使用(yòng);同一锅炉(lú)可适用于多(duō)种燃料;有很强的适应热负荷变动能力,容易实(shí)现燃(rán)烧调节。
3. 环(huán)境污染小:灰分和硫含量远(yuǎn)低于煤和(hé)油质燃料;燃烧(shāo)时(shí)不会产生燃煤时大量需要处理(lǐ)的灰渣;对土壤的污染(rǎn)小;烟气中含尘量低,对大气污染小。主要污染物为燃烧时产生的氮氧化合物(wù)。
4. 运输使用方便:主要是管道(dào)运(yùn)输,没有车辆运输过程中的飞洒、噪声等污染;直(zhí)接(jiē)使用(yòng),不需要像燃煤前需要(yào)破(pò)碎。
然而,气体燃料也存在一些缺点,如许多(duō)成分含有(yǒu)毒性(如SO2、NO、CO、H2S等),与空气在一定比例下(xià)混合后会形成(chéng)爆炸性(xìng)气体,遇明火爆炸,燃烧时应采取完善的安全措施。
总(zǒng)之,在选择西安锅炉燃料时,需要根(gēn)据实际需(xū)求、能(néng)源供应情(qíng)况、环保要求和经济成本(běn)等多(duō)方面(miàn)因素(sù)进行综合考(kǎo)虑(lǜ)。