锅炉燃料是指(zhǐ)各种锅炉所燃用的(de)燃料,根据(jù)形态的不同,可以分为固体(tǐ)、液体和气体三类。
一(yī)、固体燃(rán)料
固体燃料常用的(de)有煤、煤矸(gān)石、页岩和生(shēng)物质(zhì)等。其中,煤是(shì)最为常见的固体燃料,其特点如(rú)下(xià):
1. 煤(méi)的组成:煤是一种复(fù)杂(zá)的混合物,主要成分是碳、氢、氧(yǎng)和少量(liàng)的氮、硫或其他元素。氮(dàn)和硫是煤中最(zuì)主要的(de)杂质,这些杂质燃烧后会产生(shēng)大(dà)气(qì)污(wū)染物。煤中还(hái)含有许多放射性和稀(xī)有元素,如铀、锗(zhě)、镓(jiā)等(děng)。
2. 煤的(de)分类(lèi):按(àn)干燥无灰基挥发分的含量(liàng)和胶质层(céng)最大(dà)厚度,我国把煤(méi)炭划分为(wéi)十(shí)大类,即无(wú)烟煤、贫煤、瘦(shòu)煤、焦煤、肥煤、气(qì)煤、弱(ruò)黏结煤、不(bú)黏(nián)结煤、长焰煤及褐煤。其中,无烟煤、贫煤、弱(ruò)黏结(jié)煤、不黏结煤、长焰煤(méi)与褐煤的胶质层厚度不大或不稳(wěn)定,属于不(bú)焦结和弱(ruò)焦(jiāo)结煤(méi),不适宜作为炼焦煤,但可(kě)作(zuò)为动力用(yòng)煤供锅炉燃用。
3. 各类煤(méi)的特点:
无(wú)烟(yān)煤:固定碳含量高(gāo),挥发分含量低(干(gàn)燥无灰基挥发分Vdaf<10%),不(bú)易点燃,燃烧缓(huǎn)慢,燃(rán)烧时无烟且火焰很短(duǎn)。发热量大致为20930\~25120kJ/kg(或5000\~6000kcal/kg)。
贫(pín)煤:性质介(jiè)于(yú)无烟煤(méi)与烟煤之间,炭化程度比(bǐ)无烟煤稍低,挥发分含(hán)量为10%<Vdar≤20%,也不(bú)易(yì)点(diǎn)燃,燃烧(shāo)时火(huǒ)焰(yàn)短,但(dàn)稍胜于无烟(yān)煤。
烟(yān)煤:包括一(yī)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,称为劣质烟(yān)煤。
褐煤:固定碳含量不高,含挥发分很高(Vdaf>40%),极易点燃,燃烧(shāo)时火(huǒ)焰(yàn)长(zhǎng)。水分、灰分及氧的含量均较高(gāo),发热量低,一(yī)般为10500\~14700kJ/kg(2500\~3500kcal/kg)。燃烧后(hòu)焦炭无焦结性,外(wài)表多呈棕褐色,质脆易风化,储存(cún)时极易发生自燃。
煤矸石:夹(jiá)带有(yǒu)矸石(shí)等矿物质的煤,含灰量在50%以上(shàng),发热量(liàng)很低,一般需(xū)要制成细小(xiǎo)的颗粒才能燃烧。发热量低,不易燃烧(shāo),在锅(guō)炉上较少使用,目前只在沸腾锅炉和循环流化床锅炉中(zhōng)应(yīng)用。
4. 煤的燃烧过程:
着火前的预热阶段(duàn):煤受热,水分蒸发出来,此过程是一吸热(rè)阶段,进(jìn)行的(de)快慢与温度和煤的性质有关。
挥(huī)发分着(zhe)火燃(rán)烧阶段:挥发分析出,温度升高(gāo)到着火温度。
固定(dìng)碳燃(rán)烧阶段(duàn):挥(huī)发分先着(zhe)火放出大(dà)量热量,使固定碳加热迅速燃烧,此过程是个(gè)强(qiáng)烈的放(fàng)热(rè)阶段,进行的(de)快慢(màn)主要取决于温度(dù)和混(hún)合接触速度。
碳燃尽(jìn)阶段:未(wèi)燃尽的少(shǎo)量固定(dìng)碳继续(xù)燃烧,直至(zhì)燃尽,形成渣,此(cǐ)阶(jiē)段(duàn)一般在(zài)氧气不足(zú)、温度较低、煤风混合较弱的情况下进行(háng),所(suǒ)需时间较长。
二、液体燃料
液体燃料常用(yòng)的有(yǒu)柴油、重油和渣油等(děng)。液(yè)体燃料具有燃烧效率高(gāo)、热效率高、启动和调节(jiē)速度快(kuài)等特点,能够快速(sù)满足负荷变化的(de)需求。然(rán)而(ér),液体燃(rán)料(liào)价格较高(gāo),运行成(chéng)本也相对较高,且燃烧(shāo)过程中会产生一定的污染物,对环境有一定影响。
三、气体燃(rán)料
气体燃料常(cháng)用的有天然气、城市(shì)煤气、高炉煤气、焦炉煤气和液化石油气等。气体燃料的特点如(rú)下:
1. 使用(yòng)性好(hǎo):易于与空气混合,排烟(yān)损失小,锅炉效率高;燃料中含硫份和灰分少,受热(rè)面不会出现(xiàn)高温结焦和腐(fǔ)蚀现象(xiàng);烟气(qì)流速高,锅炉整体(tǐ)体积小,锅炉金属(shǔ)耗量低。
2. 调节性(xìng)能灵(líng)活:气体热值容(róng)易调整,可两种燃料掺(chān)混使用;同一锅炉可适用于多种燃料;有很(hěn)强的适应热(rè)负(fù)荷变动(dòng)能力,容易实(shí)现燃烧调节。
3. 环境污染(rǎn)小(xiǎo):灰分和(hé)硫(liú)含量远(yuǎn)低于煤和油质燃料;燃(rán)烧时不会产生(shēng)燃煤时大(dà)量需(xū)要处理的灰渣;对(duì)土壤的污染小;烟(yān)气中(zhōng)含尘量(liàng)低(dī),对(duì)大气(qì)污染小。主要污(wū)染物(wù)为(wéi)燃烧时产(chǎn)生的氮(dàn)氧化(huà)合物。
4. 运输使用方便:主要是管道运输,没有(yǒu)车辆运输过程中的(de)飞洒、噪声等污染;直接使用,不需要像燃煤前需要破碎(suì)。
然而,气体(tǐ)燃料也存在一些缺点,如许多成分含有毒性(如SO2、NO、CO、H2S等),与空气在一(yī)定比例下混合后会形成爆炸(zhà)性气体,遇(yù)明火(huǒ)爆炸(zhà),燃(rán)烧(shāo)时应采(cǎi)取(qǔ)完(wán)善(shàn)的安全措施。
总之,在选择(zé)西(xī)安锅炉燃料时,需要根(gēn)据(jù)实际需(xū)求、能源供应情况、环保要求和经济成(chéng)本(běn)等多方(fāng)面因素进(jìn)行综合考虑。