锅炉燃料是指各种锅(guō)炉所(suǒ)燃(rán)用的燃料,根(gēn)据(jù)形态的不(bú)同,可(kě)以分(fèn)为固体、液体和气(qì)体三类(lèi)。
一(yī)、固体燃(rán)料
固体燃料常(cháng)用的有煤、煤矸石、页岩和生物(wù)质等。其(qí)中,煤是最(zuì)为常见的固体燃料,其特点如下:
1. 煤的组成:煤是一(yī)种复(fù)杂的(de)混合物,主要(yào)成分是碳、氢、氧(yǎng)和(hé)少量(liàng)的氮、硫或(huò)其他元素。氮和硫是煤中(zhōng)最主要的(de)杂质(zhì),这些杂质(zhì)燃烧后会(huì)产生大气(qì)污染物。煤中还含有(yǒu)许多(duō)放射性和稀有元素,如铀、锗(zhě)、镓等。
2. 煤(méi)的分(fèn)类:按干燥无灰基挥发分的含量和胶质层最大厚度,我(wǒ)国把煤炭划分为十大类,即(jí)无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥(féi)煤、气煤、弱黏结(jié)煤(méi)、不黏结煤、长焰(yàn)煤(méi)及褐煤。其中(zhōng),无烟(yān)煤、贫煤、弱(ruò)黏结煤、不黏(nián)结煤、长焰煤与褐煤的胶质层厚度(dù)不大或不稳定,属于不焦结和弱焦结煤,不适宜(yí)作为炼焦煤,但可作(zuò)为(wéi)动力用(yòng)煤供(gòng)锅(guō)炉燃用。
3. 各类(lèi)煤的特点:
无烟煤:固定碳含量高(gāo),挥发分含量低(干燥无灰基挥发分(fèn)Vdaf<10%),不(bú)易点燃,燃烧缓慢,燃烧时(shí)无烟且火(huǒ)焰很短。发热量大致为(wéi)20930\~25120kJ/kg(或5000\~6000kcal/kg)。
贫煤:性(xìng)质介于无(wú)烟(yān)煤与烟煤之间,炭(tàn)化程度比无烟煤稍低,挥发分含量为10%<Vdar≤20%,也(yě)不易点燃,燃烧时火焰(yàn)短,但稍(shāo)胜于无烟煤(méi)。
烟煤:包括一些灰分、水(shuǐ)分含量较高,发热量较(jiào)低(多在18850kJ/kg以下)的品种,称为劣质烟煤。
褐煤:固定碳含量不高(gāo),含挥发(fā)分很高(Vdaf>40%),极易点(diǎn)燃,燃烧(shāo)时(shí)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)。燃烧后焦炭(tàn)无(wú)焦(jiāo)结性,外(wài)表多呈(chéng)棕褐色,质脆(cuì)易风化,储存时极(jí)易发(fā)生自燃。
煤矸石:夹带(dài)有矸石等矿物质的煤,含灰量在50%以上(shàng),发热量(liàng)很低,一般(bān)需要制成细小的颗粒才能燃烧。发热量低(dī),不易燃烧,在锅炉上较少(shǎo)使用,目前只(zhī)在(zài)沸腾锅炉和循(xún)环流化床锅炉中应用。
4. 煤的燃烧(shāo)过程(chéng):
着火前的预热阶段:煤受热(rè),水分蒸(zhēng)发出来,此过程(chéng)是一吸热阶段,进行(háng)的快慢与温度和煤的性质有关。
挥发分着火燃烧阶段:挥发(fā)分析(xī)出,温度升高到着火温度。
固定碳燃烧阶段:挥发分(fèn)先着火放出大量热量,使固定(dìng)碳加热迅(xùn)速燃烧,此过(guò)程是个强烈的放热阶段,进行的(de)快慢主(zhǔ)要取决于温度(dù)和混合接触速度(dù)。
碳燃尽阶段:未燃尽的少量(liàng)固定碳继(jì)续燃烧,直至燃尽,形成渣,此阶段(duàn)一般在氧气(qì)不足、温(wēn)度较(jiào)低、煤风混合较(jiào)弱的情况下进行,所需时间较长。
二、液体燃(rán)料
液体燃料常用的有柴油(yóu)、重油和渣油等(děng)。液体燃料具有燃烧(shāo)效率高(gāo)、热效率高、启(qǐ)动和调节(jiē)速度快等特点,能够快(kuài)速满足负荷变化的需求。然而,液体(tǐ)燃料价格较高,运行成本也相对较高,且燃烧过程中会产生一(yī)定的污染物,对环境有一定影响。
三、气体燃(rán)料(liào)
气体燃料常(cháng)用的(de)有(yǒu)天然(rán)气、城市(shì)煤气、高炉煤气、焦炉(lú)煤(méi)气和液化石油(yóu)气等。气体燃料的特(tè)点(diǎn)如下:
1. 使用性好:易于与空气混合(hé),排烟损失(shī)小(xiǎo),锅炉效率高;燃(rán)料中含硫份和(hé)灰分(fèn)少,受(shòu)热面不会(huì)出现高温结焦和(hé)腐(fǔ)蚀(shí)现象(xiàng);烟气流速高,锅炉整体体积小,锅炉金属耗量低。
2. 调节性(xìng)能灵活:气体热值容易调整,可两(liǎng)种燃料掺混使(shǐ)用;同一锅炉可(kě)适(shì)用于多(duō)种燃料;有很强的适应热负荷变动能力,容(róng)易实现燃烧调节。
3. 环(huán)境污染小:灰(huī)分和硫含量远低于煤和油质燃料;燃烧时不会产生燃煤时大量需要处理(lǐ)的灰渣;对土壤(rǎng)的污染小;烟气中含(hán)尘(chén)量低,对(duì)大气(qì)污(wū)染小。主要污染物为燃烧时产生的氮氧化合物。
4. 运输(shū)使用方便:主要是管道运输,没有车辆运输过(guò)程中的(de)飞洒、噪声等污染;直接使用(yòng),不需(xū)要(yào)像燃煤前需要破(pò)碎。
然而,气体燃(rán)料也存在一些(xiē)缺点,如许多成分含有毒性(如SO2、NO、CO、H2S等),与空气(qì)在一(yī)定比例下混合后会形成爆炸性气体(tǐ),遇明火爆炸,燃烧时应采(cǎi)取(qǔ)完善的安(ān)全措施(shī)。
总之(zhī),在选择西安锅炉燃料时(shí),需(xū)要根(gēn)据实际需求、能源供(gòng)应情况、环保要求和经(jīng)济(jì)成本等多方面因素进行综合考虑。