锅炉燃料是指各种锅炉所燃用(yòng)的(de)燃料,根据形态的(de)不同,可(kě)以分为固(gù)体、液(yè)体和气体(tǐ)三类。
一、固体燃(rán)料
固体燃(rán)料常用的有煤、煤矸石、页岩和生(shēng)物(wù)质等(děng)。其中,煤(méi)是最为(wéi)常见的固体燃料,其(qí)特点如(rú)下(xià):
1. 煤的组成:煤是(shì)一种复杂的混(hún)合(hé)物,主要成分是碳(tàn)、氢、氧和少量的氮、硫或(huò)其他元(yuán)素。氮(dàn)和硫是(shì)煤(méi)中最主(zhǔ)要的杂质,这些杂质燃烧后(hòu)会产(chǎn)生(shēng)大气污染物。煤(méi)中还含有许多放射性和稀有元素(sù),如铀(yóu)、锗、镓(jiā)等(děng)。
2. 煤的分类(lèi):按干(gàn)燥无(wú)灰基(jī)挥发分的含量和胶质(zhì)层(céng)最大厚度,我国(guó)把煤炭划分为十(shí)大类,即无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气(qì)煤、弱黏(nián)结煤(méi)、不黏结煤、长焰煤及褐煤。其中,无烟煤、贫(pín)煤、弱黏(nián)结煤、不黏结煤、长焰煤与褐煤的胶(jiāo)质层厚度不大或不稳(wěn)定(dìng),属于不焦结和(hé)弱焦结煤,不适(shì)宜作为炼焦煤(méi),但可作为动力(lì)用煤供锅(guō)炉(lú)燃用。
3. 各类(lèi)煤的特点:
无烟煤(méi):固(gù)定碳含量高,挥(huī)发分含(hán)量(liàng)低(干燥(zào)无灰(huī)基挥(huī)发分(fèn)Vdaf<10%),不易点燃,燃烧缓(huǎn)慢,燃烧时无烟且火(huǒ)焰很短。发热量大致(zhì)为20930\~25120kJ/kg(或5000\~6000kcal/kg)。
贫煤:性质介于无烟煤与烟煤(méi)之间,炭化程度比(bǐ)无烟煤稍低,挥发分含量(liàng)为(wéi)10%<Vdar≤20%,也不易(yì)点燃,燃烧时火焰短,但稍胜于无烟煤。
烟煤:包(bāo)括(kuò)一些(xiē)灰分、水分含量较高(gāo),发热(rè)量较低(多在18850kJ/kg以下)的品(pǐn)种(zhǒng),称为(wéi)劣(liè)质烟煤(méi)。
褐煤:固定碳含量不高,含挥(huī)发分很高(Vdaf>40%),极易(yì)点燃,燃烧(shāo)时火焰长。水分、灰分及氧的含量均(jun1)较(jiào)高,发热(rè)量低,一(yī)般为10500\~14700kJ/kg(2500\~3500kcal/kg)。燃烧后焦炭无(wú)焦结性,外表多呈棕褐色,质脆易风(fēng)化,储存时极易发生自燃。
煤矸石:夹带有矸石(shí)等矿物质(zhì)的煤,含(hán)灰量在50%以上,发热量很低,一般需(xū)要制成细小的颗粒才能燃烧。发热量低,不易燃烧(shāo),在锅炉上较少使用,目前只在(zài)沸腾锅(guō)炉和循环流化床锅(guō)炉中应用。
4. 煤的燃烧(shāo)过程:
着火前(qián)的(de)预热阶(jiē)段:煤受(shòu)热(rè),水分蒸发出来,此过程是一(yī)吸(xī)热(rè)阶段,进行的快慢(màn)与温度和煤的性质有关(guān)。
挥发分着火(huǒ)燃烧阶段:挥发分(fèn)析出(chū),温(wēn)度升高到着火(huǒ)温度。
固(gù)定碳燃(rán)烧阶段:挥发分先(xiān)着火放出(chū)大量热量(liàng),使固(gù)定碳加热迅速燃烧,此过(guò)程(chéng)是(shì)个强烈的放热(rè)阶段,进(jìn)行(háng)的(de)快慢主要取决于温度和混合接触速度。
碳燃尽阶段(duàn):未燃尽(jìn)的少量固定碳继续燃烧,直至燃尽,形成(chéng)渣,此阶段(duàn)一(yī)般在氧气不足、温度较(jiào)低、煤风混(hún)合较弱的情(qíng)况下(xià)进行,所需时间较长(zhǎng)。
二(èr)、液体燃料
液体燃料常用的有柴油(yóu)、重油和渣油等。液体(tǐ)燃料具有燃烧效率(lǜ)高、热效率高、启动和调节(jiē)速度快等特点,能够(gòu)快速满足负(fù)荷变化的(de)需求。然而(ér),液体燃料价格较高,运(yùn)行成本(běn)也相对较高,且燃(rán)烧过程中会(huì)产生一定的污染(rǎn)物,对环境有一定(dìng)影响(xiǎng)。
三、气(qì)体燃料
气体燃料(liào)常用的(de)有天然气、城市煤气、高炉(lú)煤(méi)气、焦(jiāo)炉(lú)煤气(qì)和液化石油气等。气体(tǐ)燃料的特(tè)点如下:
1. 使(shǐ)用性好:易于(yú)与空气混合,排烟损失小(xiǎo),锅炉效率(lǜ)高(gāo);燃料中含硫份和灰分少,受热面不会出现高温结焦和腐蚀现象;烟气流速高(gāo),锅炉整体体(tǐ)积小,锅炉金属耗量低。
2. 调(diào)节性(xìng)能灵活:气(qì)体热值容易调(diào)整,可两种燃料掺(chān)混使用;同一(yī)锅炉可(kě)适用于多种燃料;有(yǒu)很(hěn)强的适应热负荷变动能力,容易实现(xiàn)燃(rán)烧调节。
3. 环境污(wū)染小(xiǎo):灰分(fèn)和硫含量远低于(yú)煤和油质燃(rán)料;燃烧时不会产生燃(rán)煤时大(dà)量(liàng)需要处理的灰渣;对土壤的污(wū)染小;烟气中含尘量低(dī),对大气污染小(xiǎo)。主要污染物为燃烧(shāo)时产生的氮氧化合(hé)物。
4. 运输使用方便:主要(yào)是管道运输,没有(yǒu)车(chē)辆运输过程中的飞洒、噪声等污染(rǎn);直接使用,不需要像燃煤前需要破碎。
然而,气体燃料也存在一(yī)些(xiē)缺(quē)点(diǎn),如许(xǔ)多成分含有毒性(如SO2、NO、CO、H2S等),与空气(qì)在一定(dìng)比例下(xià)混合后会形(xíng)成爆炸性气体,遇明火爆炸(zhà),燃(rán)烧时应采取完善的安全(quán)措施。
总之,在选(xuǎn)择西(xī)安锅炉(lú)燃料时(shí),需要根据(jù)实际需求、能源供应情(qíng)况、环保要求和经济成本等多方面因素进(jìn)行综合考(kǎo)虑。