锅炉燃(rán)料是指各种(zhǒng)锅炉所(suǒ)燃(rán)用的燃料,根(gēn)据形(xíng)态的(de)不同,可以分为固体、液体(tǐ)和气体三类。
一(yī)、固体燃(rán)料
固体燃料常用的有煤、煤矸(gān)石、页岩(yán)和生物质等。其中,煤是最为常(cháng)见的固(gù)体燃料,其特点如(rú)下:
1. 煤的组成:煤是一(yī)种(zhǒng)复杂的混合物,主要成分是碳(tàn)、氢、氧和(hé)少量(liàng)的(de)氮(dàn)、硫或(huò)其他元素。氮和硫是煤中最主(zhǔ)要的杂质,这些杂质燃烧后会产(chǎn)生大气污染(rǎn)物。煤中还(hái)含有许多放(fàng)射性和稀有元素(sù),如铀(yóu)、锗、镓等(děng)。
2. 煤的分类:按(àn)干燥无灰(huī)基挥发分(fèn)的(de)含量和胶质层最大厚度,我国把煤炭划分为(wéi)十大类,即无烟(yān)煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱黏结煤、不黏结煤(méi)、长焰煤及褐煤(méi)。其中,无烟煤、贫煤、弱(ruò)黏结煤、不黏结煤、长焰煤与褐煤的胶质层厚度(dù)不大或不稳定,属于(yú)不焦结和弱焦结煤,不适宜作为炼焦(jiāo)煤,但可作为(wéi)动力用煤供锅炉燃用。
3. 各类煤(méi)的特点:
无烟煤(méi):固定碳含量高(gāo),挥发分含量低(干燥无灰基挥(huī)发分(fèn)Vdaf<10%),不易(yì)点燃,燃(rán)烧(shāo)缓慢,燃烧时无烟且火焰(yàn)很短。发热量大致为20930\~25120kJ/kg(或5000\~6000kcal/kg)。
贫煤:性质介于无烟煤与烟煤之(zhī)间,炭化程度比无烟煤稍低,挥发分含量为10%<Vdar≤20%,也不易点燃,燃(rán)烧时火(huǒ)焰(yàn)短,但稍胜(shèng)于无烟煤。
烟煤:包括一些(xiē)灰(huī)分、水分(fèn)含量较高,发(fā)热量较低(多在18850kJ/kg以下)的品种(zhǒng),称为劣(liè)质烟煤。
褐煤:固定(dìng)碳含量不高,含挥(huī)发分很高(Vdaf>40%),极易点燃,燃烧(shāo)时火焰长。水分、灰分及氧的含量(liàng)均较高,发热量低,一般为10500\~14700kJ/kg(2500\~3500kcal/kg)。燃烧后焦炭无焦(jiāo)结性,外(wài)表多(duō)呈(chéng)棕褐色,质脆易风化,储存时极(jí)易(yì)发生自燃。
煤矸石:夹带(dài)有矸石等矿物质(zhì)的煤(méi),含灰量(liàng)在50%以上,发热量很低,一般需要制成细(xì)小的(de)颗粒才能(néng)燃烧。发热(rè)量低,不易(yì)燃烧,在锅炉(lú)上较少使用,目(mù)前(qián)只在沸腾锅炉(lú)和循环流化(huà)床锅炉(lú)中应用。
4. 煤的燃烧过程:
着火前的预热(rè)阶段(duàn):煤(méi)受热(rè),水分蒸发(fā)出来,此过程是(shì)一吸(xī)热阶(jiē)段,进行的快(kuài)慢(màn)与(yǔ)温度和煤的性(xìng)质有关。
挥发(fā)分着(zhe)火燃烧阶(jiē)段:挥发分(fèn)析(xī)出(chū),温度升高到着(zhe)火温度。
固定碳(tàn)燃烧阶段:挥发分先着火放出大量热(rè)量,使固定碳加(jiā)热迅速燃烧(shāo),此过(guò)程是个强(qiáng)烈的放热阶段,进(jìn)行的快慢主要(yào)取决(jué)于温度和混(hún)合接触速度。
碳燃尽阶段:未燃尽的少量固定碳继续燃烧,直至燃尽,形成渣(zhā),此阶(jiē)段一般在氧气不(bú)足、温度较低、煤风(fēng)混合较弱的情况下(xià)进行,所需(xū)时间(jiān)较长。
二(èr)、液体燃(rán)料
液(yè)体燃料常用的有(yǒu)柴油、重油和(hé)渣油等。液体燃料具有(yǒu)燃烧效率高、热效(xiào)率(lǜ)高、启动(dòng)和调节(jiē)速(sù)度快等特(tè)点,能够快速满足负荷变化的(de)需求。然而,液体燃料(liào)价(jià)格较高,运行(háng)成(chéng)本也相对较高,且燃烧过程中会(huì)产生一定的污染物,对(duì)环境有一定影响(xiǎng)。
三、气体燃料(liào)
气体燃料常用的有天然气、城市煤气(qì)、高炉煤气、焦炉煤气和(hé)液(yè)化石油气等。气(qì)体燃料的(de)特点如下:
1. 使用性好:易于与空气混合,排烟损失小,锅炉效率高;燃料中含硫(liú)份和灰分(fèn)少,受热面不会出现(xiàn)高(gāo)温结焦(jiāo)和(hé)腐蚀现(xiàn)象;烟气流速高(gāo),锅炉(lú)整体体积小,锅炉金属(shǔ)耗量低。
2. 调节性能灵活:气体(tǐ)热值容易调(diào)整,可两种燃料掺混(hún)使(shǐ)用;同(tóng)一锅炉可适用于多种燃料;有很强的适应热负荷变(biàn)动能力,容易实现(xiàn)燃烧(shāo)调节。
3. 环境污染小:灰分和硫含量远低于煤和油质燃(rán)料;燃(rán)烧时不会产生燃煤时(shí)大(dà)量需要处理的灰渣;对土壤(rǎng)的污(wū)染小;烟气中(zhōng)含尘量低,对大气污染小。主要污染物(wù)为燃(rán)烧时产生(shēng)的氮氧化合物。
4. 运输使用方便(biàn):主要是管道运输,没有(yǒu)车辆运输过(guò)程中的(de)飞洒、噪(zào)声(shēng)等污染;直接使用,不需要像燃煤前需要破碎。
然而(ér),气(qì)体燃料也存在(zài)一些缺点(diǎn),如许多(duō)成分含有(yǒu)毒性(如SO2、NO、CO、H2S等),与(yǔ)空气在一定比例下混合(hé)后会形成爆炸性气体(tǐ),遇明火爆炸(zhà),燃烧时(shí)应采取完善的安全措施。
总之(zhī),在选(xuǎn)择西安锅炉燃(rán)料时,需要根(gēn)据实际需求、能源供应情(qíng)况(kuàng)、环保要求和经济(jì)成本等多方面因(yīn)素进行(háng)综合考虑(lǜ)。