锅炉燃料是指各种锅炉所(suǒ)燃用(yòng)的(de)燃料,根据(jù)形态的(de)不同,可以分为固体、液体和气(qì)体三类。
一、固体燃料
固体燃料常用的有煤(méi)、煤矸石、页岩(yán)和生物质(zhì)等。其中,煤是最为常(cháng)见的固体燃料,其特点如下:
1. 煤的组成:煤是一种复杂的混合物,主(zhǔ)要成分是碳、氢、氧和少量的氮、硫或其(qí)他元(yuán)素。氮和硫是煤中最主要的杂质,这些杂质燃烧后会产生大气污染物。煤中还含有许多放射性(xìng)和稀有元素,如铀、锗(zhě)、镓等。
2. 煤的分类:按干(gàn)燥无灰基挥发分的含量和胶质层最(zuì)大厚度,我国把煤炭划分为十大(dà)类,即无烟(yān)煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱黏(nián)结煤(méi)、不黏结煤、长焰煤及褐煤(méi)。其中,无烟煤(méi)、贫煤、弱黏结煤、不黏结煤、长焰(yàn)煤与褐煤的胶(jiāo)质层厚度不(bú)大(dà)或不(bú)稳(wěn)定,属(shǔ)于不焦结和弱焦结煤,不适宜作为炼焦煤,但可作为动力用(yòng)煤供锅炉燃用。
3. 各类煤(méi)的特(tè)点:
无烟煤:固定碳含量高,挥(huī)发分含量低(干燥无灰基挥发分Vdaf<10%),不易点燃,燃烧缓慢,燃烧时(shí)无烟且火(huǒ)焰很(hěn)短。发热(rè)量大致为20930\~25120kJ/kg(或(huò)5000\~6000kcal/kg)。
贫煤:性质介于无烟煤与烟(yān)煤之间,炭化程度比无烟煤稍低,挥发分含(hán)量(liàng)为10%<Vdar≤20%,也不易(yì)点燃,燃(rán)烧(shāo)时火(huǒ)焰短(duǎn),但稍胜(shèng)于无烟(yān)煤。
烟煤:包括一些灰分、水分含量较高,发(fā)热(rè)量较低(dī)(多在18850kJ/kg以下)的品种,称为劣质烟煤。
褐煤(méi):固定碳含量不高,含(hán)挥发分(fèn)很(hěn)高(Vdaf>40%),极(jí)易点燃,燃烧(shāo)时火焰长。水分、灰分及氧的含(hán)量均(jun1)较高(gāo),发热(rè)量低,一般为10500\~14700kJ/kg(2500\~3500kcal/kg)。燃烧后焦炭无焦结(jié)性,外(wài)表多(duō)呈(chéng)棕褐色,质(zhì)脆易风化,储(chǔ)存时极易发生自燃。
煤矸石:夹带有矸石等矿物(wù)质的煤,含(hán)灰量(liàng)在50%以上,发热量(liàng)很(hěn)低(dī),一般需要制成细(xì)小的颗(kē)粒(lì)才(cái)能燃烧。发热量(liàng)低,不易燃(rán)烧,在锅炉上较少使用,目前只在沸腾锅(guō)炉和循环流化床锅炉中应用。
4. 煤(méi)的燃烧过程:
着火前的预热阶段:煤受(shòu)热,水分蒸发出来,此过程是(shì)一吸热(rè)阶段,进行的快(kuài)慢与(yǔ)温度和煤的性(xìng)质(zhì)有关。
挥(huī)发分着火燃(rán)烧阶段:挥发分析出,温(wēn)度升高到着火温度。
固(gù)定(dìng)碳燃烧阶段:挥发分先着火放出大量热量(liàng),使固定碳加(jiā)热迅速(sù)燃烧,此过程是个强烈的(de)放热阶段,进行的快慢主(zhǔ)要取决于(yú)温度和混合(hé)接触速度。
碳燃尽阶(jiē)段:未燃尽的少(shǎo)量固定碳继(jì)续燃烧(shāo),直(zhí)至燃尽,形成渣,此阶段一般在氧(yǎng)气不足、温度较(jiào)低(dī)、煤风混合较弱的情况下进(jìn)行,所需时间较长。
二(èr)、液(yè)体燃(rán)料
液体(tǐ)燃(rán)料(liào)常用的(de)有(yǒu)柴(chái)油、重油和(hé)渣油等。液体燃料(liào)具有(yǒu)燃(rán)烧效率高、热效率(lǜ)高、启动和调节速度快(kuài)等(děng)特点,能够快速满足负(fù)荷变(biàn)化(huà)的需求(qiú)。然而,液体燃料(liào)价(jià)格较高,运行(háng)成本也相对(duì)较(jiào)高,且燃烧(shāo)过程中(zhōng)会产生一定的污(wū)染物,对环境有(yǒu)一定影响。
三、气体(tǐ)燃料
气(qì)体燃料常(cháng)用的有天然气、城市煤气、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. 使用性(xìng)好:易于(yú)与空(kōng)气混合,排烟损失小(xiǎo),锅炉效(xiào)率(lǜ)高;燃料中含硫份和灰(huī)分(fèn)少,受(shòu)热面不会(huì)出(chū)现(xiàn)高温结(jié)焦和(hé)腐蚀现象;烟气流速高(gāo),锅炉整体体积小(xiǎo),锅炉金属耗(hào)量低。
2. 调节性能灵(líng)活:气体热值容易(yì)调整,可两种燃料掺混(hún)使用;同一锅炉可适用于(yú)多种燃(rán)料;有很强的适应热负荷变动能力,容(róng)易实现燃烧调节。
3. 环境污(wū)染(rǎn)小:灰分和硫含量远(yuǎn)低(dī)于煤和油质燃料;燃烧(shāo)时不会产生燃煤(méi)时大(dà)量需(xū)要(yào)处理的灰渣(zhā);对(duì)土壤的污染(rǎn)小;烟气(qì)中含(hán)尘量低,对大气污染小。主(zhǔ)要(yào)污染物为燃(rán)烧时产生的氮氧化(huà)合物(wù)。
4. 运输(shū)使用(yòng)方便(biàn):主要(yào)是(shì)管道运(yùn)输,没有车辆运输过程中的飞洒、噪声等(děng)污(wū)染(rǎn);直接使用,不(bú)需要(yào)像燃煤前需要(yào)破碎。
然(rán)而,气体燃料也存在一些缺点,如许多成(chéng)分含有毒性(如SO2、NO、CO、H2S等),与空(kōng)气在一(yī)定比例(lì)下混合后会形(xíng)成爆炸性气体,遇明火(huǒ)爆炸,燃烧时应采(cǎi)取(qǔ)完善的安全(quán)措施。
总之,在选择西安锅炉燃料(liào)时,需(xū)要根据实际需求、能源供(gòng)应(yīng)情况、环保要求和经济成本等多方面因素进(jìn)行(háng)综合考虑。