煤質(zhì)的好壞對(duì)燃燒鍋爐的影響因素
發(fā)布時(shí)間：
2025-10-12
煤質(zhì)的好壞對(duì)燃燒燃燒鍋爐的影響因素
燃煤電站鍋爐一般燃用經(jīng)過(guò)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(zhǎng)，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(duì)流受熱面吸收的熱量增加，容易造成末級(jí)過(guò)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(guò)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。灰份含量增大，碳?？赡鼙换覍影剂１砻嫒紵俾蕼p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(duì)鍋爐受熱面，特別是尾部的省煤器、低溫過(guò)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?yè)p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(duì)燃煤的著火特性影響一致，少量水分對(duì)煤粉著火有利。從燃燒動(dòng)力學(xué)的角度看，在高溫火焰中水蒸氣對(duì)燃燒過(guò)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(guò)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(duì)煤粉氣流的輻射熱都降低，這對(duì)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(huì)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(duì)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(lái)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(duì)于難著火的低揮發(fā)份無(wú)煙煤，將煤粉磨的細(xì)些，無(wú)疑會(huì)縮短它的著火過(guò)程
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