锅炉燃(rán)料是指各(gè)种锅炉所(suǒ)燃用的燃料,根据形态的不同,可(kě)以分为固体、液体和气体(tǐ)三类。
一、固体(tǐ)燃(rán)料
固体燃料常用的有煤、煤矸石、页(yè)岩和生物质等。其中,煤是(shì)最为常(cháng)见的固体燃料(liào),其特点(diǎn)如下(xià):
1. 煤的组成:煤是一种复杂的混合物,主要成分是碳、氢(qīng)、氧和少量的氮、硫(liú)或其他元(yuán)素。氮(dàn)和硫是煤中最主要的杂质,这些(xiē)杂(zá)质(zhì)燃烧(shāo)后会产(chǎn)生大气污染(rǎn)物。煤中(zhōng)还含有许多放射性和稀有元(yuán)素,如铀、锗、镓等。
2. 煤的分类:按干燥无灰基挥发分的含(hán)量和胶质层最大厚度,我(wǒ)国把煤炭(tàn)划分为十大(dà)类,即(jí)无烟煤、贫煤(méi)、瘦(shòu)煤、焦煤(méi)、肥煤、气(qì)煤、弱黏结煤、不黏结煤(méi)、长焰煤及褐煤。其(qí)中,无烟煤、贫(pín)煤、弱黏结(jié)煤、不(bú)黏结煤、长焰煤与(yǔ)褐(hè)煤(méi)的(de)胶质(zhì)层厚度不(bú)大或不稳定,属于不焦(jiāo)结和弱焦结煤,不适宜(yí)作为炼焦煤,但可作为动力(lì)用煤供锅炉燃(rán)用。
3. 各类(lèi)煤的特点(diǎn):
无烟煤:固定(dìng)碳含量高,挥发(fā)分含量(liàng)低(干燥无灰基(jī)挥发分Vdaf<10%),不易(yì)点燃,燃烧缓慢,燃(rán)烧时无(wú)烟且火焰很短。发热量大致为20930\~25120kJ/kg(或(huò)5000\~6000kcal/kg)。
贫煤(méi):性质介于无烟煤与烟煤(méi)之间(jiān),炭(tàn)化程(chéng)度比无烟煤稍低,挥发分含量为10%<Vdar≤20%,也不(bú)易点燃,燃烧时(shí)火焰短,但稍(shāo)胜(shèng)于无烟煤。
烟煤:包括一些灰分(fèn)、水分(fèn)含量较(jiào)高,发热量较低(dī)(多在(zài)18850kJ/kg以下)的品种,称(chēng)为劣(liè)质烟煤(méi)。
褐煤:固定碳含量不(bú)高,含挥发分很高(Vdaf>40%),极易点燃,燃(rán)烧时火焰长。水分(fèn)、灰分及氧的含量均较高,发热量低,一般为10500\~14700kJ/kg(2500\~3500kcal/kg)。燃烧后焦炭无(wú)焦(jiāo)结性(xìng),外表(biǎo)多呈棕(zōng)褐色,质脆易风化,储存时极易发生自燃。
煤矸(gān)石:夹(jiá)带有(yǒu)矸石等(děng)矿(kuàng)物质(zhì)的煤,含灰(huī)量在50%以上,发热量很低,一般需要制成(chéng)细小(xiǎo)的颗粒才能燃烧。发热量低,不(bú)易燃烧,在锅炉(lú)上较少(shǎo)使用(yòng),目前只(zhī)在沸(fèi)腾锅炉和循环(huán)流化床(chuáng)锅炉中应用。
4. 煤的燃烧过程(chéng):
着火前的预(yù)热(rè)阶(jiē)段(duàn):煤受热,水分蒸发出来,此过程(chéng)是一吸热阶段,进行的快慢与温度和煤的(de)性质有关(guān)。
挥发分着火燃烧阶段:挥(huī)发(fā)分析出,温度升高到着火温度(dù)。
固定碳燃烧阶段:挥发(fā)分先着火放出大量热量,使固定碳加热迅速燃烧(shāo),此过程是个(gè)强烈的放热阶段(duàn),进行的快慢主要取决于温度和混合接(jiē)触(chù)速度。
碳(tàn)燃(rán)尽阶段:未(wèi)燃尽的少(shǎo)量固定(dìng)碳(tàn)继续燃(rán)烧,直(zhí)至燃尽,形成渣,此阶段一般(bān)在氧气不(bú)足、温度较低、煤风混合较弱的情况下(xià)进行,所需时间较长。
二、液体燃料
液体燃(rán)料常用的有柴油(yóu)、重(chóng)油和渣油等。液体燃料(liào)具(jù)有燃烧效(xiào)率(lǜ)高、热效率高、启(qǐ)动和调(diào)节速度快等特点(diǎn),能够快速满足负(fù)荷变化的(de)需求。然(rán)而(ér),液体燃料价格较高,运行成(chéng)本也相对较高,且(qiě)燃烧过程中会产生一定(dìng)的污染物,对(duì)环境(jìng)有一定(dìng)影响。
三(sān)、气体燃(rán)料(liào)
气体(tǐ)燃料常用的有(yǒu)天然气、城(chéng)市煤气、高(gāo)炉煤气、焦炉煤气和液化石油(yóu)气等(děng)。气体燃料的特点如下(xià):
1. 使用性(xìng)好(hǎo):易(yì)于与空气混合,排(pái)烟损失小,锅炉效(xiào)率高;燃料中含硫(liú)份和(hé)灰分少,受热面不会出现高温(wēn)结(jié)焦和腐蚀现象;烟气流速高,锅炉整(zhěng)体体(tǐ)积小,锅炉金属耗量低。
2. 调(diào)节性能灵(líng)活:气体热(rè)值容易调整,可(kě)两种燃料(liào)掺混使用;同一锅(guō)炉可适用于多种燃料;有很(hěn)强的适应(yīng)热(rè)负荷变动(dòng)能力,容(róng)易(yì)实(shí)现燃烧调节(jiē)。
3. 环(huán)境污(wū)染小:灰分和硫含量远(yuǎn)低于煤和油质燃料;燃烧时不会产生燃煤时大量需要处理的灰渣;对土壤的污(wū)染小;烟气中含(hán)尘量低,对(duì)大气(qì)污染(rǎn)小。主要污染物为燃烧(shāo)时(shí)产生(shēng)的(de)氮氧化合物。
4. 运输使用方便:主要(yào)是管道运输,没有车辆运(yùn)输过(guò)程中(zhōng)的(de)飞洒、噪声(shēng)等污染;直接使用,不(bú)需要(yào)像燃煤前需(xū)要破碎(suì)。
然而,气体燃料也存在一(yī)些缺点,如许多成分(fèn)含(hán)有毒(dú)性(如SO2、NO、CO、H2S等(děng)),与空气在一定比(bǐ)例下(xià)混合后会(huì)形成爆炸性(xìng)气体,遇明火(huǒ)爆炸,燃烧时应采取完善的安全措施。
总之(zhī),在(zài)选择西安锅炉燃(rán)料(liào)时,需要(yào)根(gēn)据实际需(xū)求、能源供应情况、环保(bǎo)要求和经济成(chéng)本等多方(fāng)面因(yīn)素进(jìn)行综合考虑。