锅炉燃料是指各(gè)种锅炉(lú)所燃用(yòng)的燃料,根据形态(tài)的(de)不同,可以分为固体(tǐ)、液体(tǐ)和气体三类。
一、固体燃料
固体燃料常用的有煤、煤(méi)矸石、页岩(yán)和生物质等。其中,煤是最为常(cháng)见的(de)固体燃料,其(qí)特(tè)点如下:
1. 煤的组成:煤是(shì)一种复杂的混合物,主要成分是(shì)碳、氢、氧和少量的(de)氮、硫或其他元素。氮和硫是(shì)煤中最主要的(de)杂质,这些杂(zá)质燃烧(shāo)后会产生大气污染物。煤中还(hái)含有(yǒu)许(xǔ)多放射性和稀有元素,如铀(yóu)、锗、镓等。
2. 煤的分类:按干燥(zào)无灰(huī)基挥(huī)发分的含量和(hé)胶质层最(zuì)大厚度,我国把(bǎ)煤炭划分(fèn)为十大类,即无烟煤、贫煤、瘦(shòu)煤、焦煤、肥(féi)煤、气煤(méi)、弱黏结煤(méi)、不(bú)黏结煤、长(zhǎng)焰煤及褐煤(méi)。其中,无烟煤、贫煤、弱黏结煤、不黏结(jié)煤(méi)、长焰煤(méi)与(yǔ)褐煤的胶质层厚度不大(dà)或不稳定(dìng),属于不焦结和弱(ruò)焦结煤,不适宜作为(wéi)炼焦(jiāo)煤(méi),但可(kě)作为动力用(yòng)煤供锅炉燃用。
3. 各类(lèi)煤的特点:
无烟煤:固定碳(tàn)含量(liàng)高,挥发分含量低(干(gàn)燥无灰基挥发(fā)分Vdaf<10%),不易点燃,燃烧缓慢(màn),燃(rán)烧时无烟且(qiě)火(huǒ)焰很(hěn)短。发热量大致为(wéi)20930\~25120kJ/kg(或5000\~6000kcal/kg)。
贫煤:性质介于无(wú)烟煤(méi)与烟煤之间,炭(tàn)化程度(dù)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,但稍胜于无烟煤。
烟(yān)煤:包括一些灰分、水(shuǐ)分含量较高,发热量较低(多在(zài)18850kJ/kg以下)的品种,称为(wéi)劣(liè)质烟(yān)煤。
褐煤:固定碳含量不高,含(hán)挥(huī)发分很高(Vdaf>40%),极易点燃,燃烧(shāo)时火焰长。水分、灰分及氧的含量均较高,发热量低,一般为10500\~14700kJ/kg(2500\~3500kcal/kg)。燃烧(shāo)后焦炭无焦结性,外表多(duō)呈棕褐色,质脆易(yì)风化,储存(cún)时极易发生自燃(rán)。
煤矸石:夹带有矸石等矿物质的煤,含灰量在50%以上,发热量(liàng)很低,一般需要制(zhì)成细小的颗粒才能燃烧。发热(rè)量低(dī),不易(yì)燃烧,在(zài)锅炉上较少使用,目前只在沸(fèi)腾锅炉(lú)和(hé)循(xún)环流化(huà)床锅炉中应用。
4. 煤的燃烧过程:
着火前的预热阶段:煤受(shòu)热(rè),水(shuǐ)分蒸发出来,此(cǐ)过程是一吸热阶段,进行的快慢与温(wēn)度和煤的性质有关。
挥(huī)发(fā)分着火(huǒ)燃烧阶段:挥(huī)发分析出(chū),温度升高到着火(huǒ)温度。
固(gù)定碳(tàn)燃烧阶段:挥发分(fèn)先着火放出大量(liàng)热量(liàng),使固定碳加(jiā)热迅(xùn)速燃烧,此过程是个强烈的(de)放热阶(jiē)段,进(jìn)行(háng)的快(kuài)慢主(zhǔ)要取(qǔ)决于温度和混合接(jiē)触(chù)速度。
碳燃尽阶段:未燃尽的少量(liàng)固定碳继续燃烧(shāo),直至燃尽,形成渣,此阶(jiē)段一(yī)般在氧气不足、温(wēn)度较低、煤(méi)风(fēng)混合较弱(ruò)的(de)情况(kuàng)下进行,所需时间较长。
二、液(yè)体燃料
液体(tǐ)燃料常用(yòng)的(de)有柴(chái)油、重油和渣(zhā)油等。液体燃(rán)料具有燃烧效(xiào)率高(gāo)、热效率高(gāo)、启动和调节速度快等特(tè)点,能够快速满足负荷变(biàn)化的(de)需求。然而,液体燃料(liào)价格较高,运行成本(běn)也相(xiàng)对较(jiào)高,且(qiě)燃烧过程中(zhōng)会产生一定的污(wū)染物,对环境有一定影(yǐng)响。
三、气(qì)体燃料
气体燃料常用(yòng)的(de)有天然气、城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气(qì)和液化石油气等。气(qì)体燃料的特(tè)点如(rú)下:
1. 使用性好:易于(yú)与空气(qì)混合,排烟损失小,锅炉效率高;燃料中含硫(liú)份和灰分少,受热面不会出(chū)现高温结焦和(hé)腐蚀现象(xiàng);烟气流速(sù)高,锅炉整体体积小,锅(guō)炉金属耗量低(dī)。
2. 调节性能(néng)灵活:气体(tǐ)热值容易(yì)调整(zhěng),可两种燃料掺混使用;同一锅炉可(kě)适用于多种燃料(liào);有很强的适应(yīng)热负荷变(biàn)动能力,容易(yì)实(shí)现燃烧调节。
3. 环境污染小:灰分和硫(liú)含量远低于(yú)煤和油(yóu)质燃料;燃烧时不会产(chǎn)生燃煤时(shí)大量(liàng)需要处理(lǐ)的(de)灰渣;对土壤(rǎng)的污染小;烟气中含尘量低,对(duì)大气污染小。主要污染(rǎn)物为燃烧时产生的氮氧化合物。
4. 运输(shū)使用(yòng)方便:主要(yào)是管道运输,没有(yǒu)车辆运输过程中的(de)飞洒、噪声等污染;直(zhí)接使用(yòng),不需要像(xiàng)燃(rán)煤前需要破碎。
然而,气体燃料也存(cún)在(zài)一些(xiē)缺点,如许多成分含有毒性(如SO2、NO、CO、H2S等),与(yǔ)空(kōng)气在一定比例(lì)下混(hún)合后会形成(chéng)爆炸性气体(tǐ),遇明火爆炸(zhà),燃烧时应采取(qǔ)完(wán)善的安全(quán)措施。
总(zǒng)之,在选择西安锅炉(lú)燃料时,需要根(gēn)据实(shí)际需求、能源供应情况、环保要(yào)求和经济(jì)成本等多方面因素进行综(zōng)合(hé)考虑。