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(简答题)

论述煤质和煤种变化对锅炉运行有何影响?

正确答案

煤质的变化主要表现在煤的灰分、水分、含硫分和含矸量及其他杂物的 含量变化;煤种变化主要表现在挥发分、胶质层厚度、焦渣特性的变化。
煤的成分变化对锅炉运行有以下影响:
(1)挥发分:挥发分是判别煤种着火特性的首要指标。煤种不同,挥发分含量也不同,挥发分含量减少,煤粉的着火温度显著提高,着火速度减慢,所以,煤的着火特性主要取决于挥发分的含量。挥发分含量愈高,一般灰渣未完全燃烧损失愈小,总之,挥发分含量愈高,着 火速度加快,着火点温度低,灰渣不完全燃烧损失和飞灰可燃物含量就愈小。所以煤的挥发分含量对锅炉设备结构的选型、受热面的布置及安全经济运行都有很大的影响。
(2)水分:煤中的水分是种惰性物质。它的存在会使煤的发热量下降,因为动力用煤主要是 利用煤的热量,在燃烧过程中,煤中的水分吸热而汽化并过热,不但降低了热量的利用,而且会使燃烧温度下降。水汽化后体积大大增加,从而增加了风机的耗电量。煤的水分增加,原煤的流散性逐渐恶化,会使输煤系统的落煤管、给煤机和煤仓粘结、堵塞;煤的水分增加还降低磨煤机的出力。
(3)灰分:煤的灰分是燃烧后剩下物质。煤的灰分增加,煤的可燃成分减少,煤的发热量就 降低,在负荷不变的情况下耗煤量增加。高灰分的煤,会使着火时间推迟,燃烧温度下降,锅炉的燃烧稳定性因此就差。灰分增加,使煤的燃尽程度变差,不完全燃烧损失增加;灰 分增加,灰渣的物理热损失增加,对液态排渣炉经济性影响更大;灰分增加,对锅炉的受热 面的粘污和磨损愈严重,粘污结焦严重影响锅炉的传热,使排烟温度升高,从而降低了锅炉 的热效率,受热面的磨损加重,还降低锅炉使用寿命,威胁安全运行。灰分的熔融性对锅炉 影响也很大,灰熔点高的煤,对液态除渣的锅炉会造成流渣困难。灰熔点低的煤,会使固态排渣的锅炉炉膛结焦,妨碍锅炉连续安全运行。
(4)硫分:煤中的硫分以有机硫和黄铁矿硫为主,也含有少量的硫酸盐类。煤中的硫分可分 为可燃硫和挥发硫。煤中的硫对着火和燃烧没有明显的影响,但煤中含硫量增加,会引起煤 的温度升高,甚至引起煤自燃。煤中含硫量增加,会使燃烧产物的烟气含硫增加,在低温受 热处形成低温腐蚀,随之带来烟气通道堵塞。烟气中含硫量增加还对环境造成污染,因为硫 对人体,动、植物都有很大的害处。所以,发电用煤的硫分一般小于1.5%,当煤的含硫量为1.5%~3.0%时,如不采取有效措施,就会有明显的堵灰和腐蚀。当煤的含硫量大于3%,就进入严重的腐蚀和堵灰范围,严重影响运行的安全性和经济性。
(5)胶质厚度和焦渣特性是煤的结焦特性,它对锅炉的燃烧也有很大的影响。在层燃烧中,不适宜燃用结焦性很强的煤,因为会形成焦块,燃烧困难,造成不完全燃烧。燃不结焦的煤 时,其焦炭为粉末,容易被空气吹起,焦末被烟气带走或从篦子孔中漏到灰坑中去,造成不完全燃烧损失,在煤粉炉中燃烧时,没有层燃炉那样显著。

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