煤及煤粉性質(zhì)

1、煤及煤粉性質(zhì)1. 高位發(fā)熱量？1Kg煤完全燃燒時(shí)放出的全部熱量，包括煙氣中水蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量。2. 低位發(fā)熱量？1Kg煤完全燃燒時(shí)放出的全部熱量，扣除水蒸汽汽化潛熱后所得到的熱量。3. 試述氧和氮在煤中的含量和危害？氧在煤中的含量最高可達(dá)40% ，隨著煤化程度的提高，煤中氧的含量逐漸減少。氮在煤中的含量只有0.5%2.0%。兩者都是煤中的雜質(zhì)。氮在燃燒時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化成氧化氮，造成大氣污染，是有害物質(zhì)。4. 試述硫在煤中的存在形式和危害？硫以有 機(jī)硫、黃鐵礦硫、硫酸鹽硫三種形式存在于煤中。前兩種硫是可燃物質(zhì)，每千克硫完全燃燒時(shí)可釋放出9040KJ的熱量。硫在燃燒時(shí)生成二氧化硫，對(duì)受熱面產(chǎn)生腐蝕并對(duì)

2、大氣造成污染，是煤中的有害物質(zhì)。5. 試述水分在煤中的含量及對(duì)燃燒的影響？煤樣在102105 C條件下干燥到恒重，失去的重量就是全水分。水分含量從2%60%不等，隨著煤化年代的增加，煤中水分逐漸減少；煤中的水分不利于燃燒，它會(huì)降低燃燒溫度。燃料燃燒后，水分吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)樗羝S煙氣排入大氣，降低鍋爐效率，增大煙氣量，同時(shí)給低溫腐蝕創(chuàng)造了條件。6. 煤粉水分過(guò)高、過(guò)低有何不良影響？煤粉水分過(guò)高時(shí)，使煤粉在爐內(nèi)的點(diǎn)火困難；同時(shí)由于煤粉水分過(guò)高影響煤粉的流動(dòng)性，會(huì)使供粉量的均勻性變差，在煤粉倉(cāng)中還會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊、“搭橋”現(xiàn)象，影響正常供粉。煤粉水分過(guò)高，不僅會(huì)降低煤粉燃燒溫度，產(chǎn)生的水蒸汽將會(huì)造成引風(fēng)機(jī)

3、電耗和排煙熱損失的增加及預(yù)熱器的低溫腐蝕。煤粉水分過(guò)低時(shí)，產(chǎn)生煤粉自流的可能性增大；對(duì)于揮發(fā)分高的煤，引起自燃爆炸的可能性也增大。7. 什么叫灰分？灰分對(duì)鍋爐燃燒的影響有哪些？將煤樣在空氣中加熱到 800 ± 25 ，灼燒2h ，余下的重量就是灰分 ；灰分非但不可以燃燒，而且還阻礙氧與可燃物質(zhì)的結(jié)合，造成著火和燃盡困難。另外，灰分是造成結(jié)焦和積灰、磨損的直接原因，同時(shí)灰分還會(huì)造成大氣污染。8. 燃煤揮發(fā)分對(duì)煤粉氣流著火有何影響？煤粉燃燒首先是揮發(fā)分著火燃燒，放出熱量，并加熱焦炭，使焦炭溫度迅速升高，并燃燒起來(lái)。如果燃煤揮發(fā)分低，則著火溫度愈高，即愈不易著火，使煤粉著火推遲。另一方面，

4、揮發(fā)分對(duì)煤粉氣流的著火速度也有很大影響，揮發(fā)分較低的燃煤著火速度低，燃燒不易穩(wěn)定，甚至發(fā)生滅火。9. 如何控制運(yùn)行中的煤粉水分?通過(guò)控制磨煤機(jī)出口氣粉混合物溫度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤粉水分的控制。溫度高，水分低；溫度低，水分高。為此，運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程要求，控制磨煤機(jī)出口溫度。當(dāng)原煤水分變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)磨煤機(jī)入口干燥劑的溫度，以維持磨煤機(jī)出口干燥劑溫度在規(guī)程規(guī)定的范圍之內(nèi)。10. 什么是煤的可磨性系數(shù)？如何表示？煤的可磨性系數(shù)是表示煤研磨難易程度的特性系數(shù)。它是指風(fēng)干狀態(tài)下，將相同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)煤和試驗(yàn)煤，由相同的粒度破碎到相同的細(xì)度時(shí)所消耗的能量之比，以Kkm表示。目前常用的有哈氏可磨系數(shù)Kkm及全

5、蘇熱工研究所法可磨系數(shù)Kkm。11. 什么是煤粉細(xì)度？如何表示？煤粉細(xì)度一般指的是試驗(yàn)時(shí)留在篩子上的煤粉占試驗(yàn)煤粉的比例，篩子孔徑不變的話，留在上面的越多，細(xì)度越大，煤粉越粗例如：煤粉細(xì)度1012% ( R90),意思是煤粉通過(guò)孔徑為90微米的篩子的概率為8890% ，不通過(guò)率為 1012%。通常說(shuō)提高煤粉細(xì)度是使煤粉變細(xì)，這樣會(huì)使煤粉更容易著火、燃燒完全、飛灰含碳量降低、減少二次燃燒的可能性；同時(shí)爐膛火焰中心相對(duì)降低、爐效相對(duì)升高。但是提高煤粉細(xì)度，制粉系統(tǒng)的電耗增加，磨煤機(jī)內(nèi)磨煤部件磨損增大(特別是鋼球磨)，增加維護(hù)量。所以對(duì)電廠而言，調(diào)試單位會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)煤種的可磨系數(shù)給出磨煤機(jī)正常運(yùn)行中煤

6、量和電流的參考值。12. 鍋爐燃煤性質(zhì)是從哪幾方面進(jìn)行評(píng)價(jià)的？1)煤的發(fā)熱量；2) 煤的揮發(fā)分含量；3) 灰分的熔融性；4) 煤的焦結(jié)性；5) 煤的可磨性；6) 煤的磨損性。13. 煤粉細(xì)度對(duì)燃燒有何影響？煤粉越細(xì)總表面積越大，接觸空氣的機(jī)會(huì)越多，揮發(fā)分析出快，容易著火，燃燒完全。所以，揮發(fā)分低的煤，煤粉應(yīng)細(xì)些。煤粉過(guò)粗時(shí)，在一次風(fēng)管內(nèi)不能很好的預(yù)熱，到燃燒器里也不能很好地與空氣攪拌混合，結(jié)果在爐膛里著火不好，著火時(shí)間延長(zhǎng)，造成燃燒不完全，增加了鍋爐熱損失。尤其是鍋爐低負(fù)荷時(shí)，由于爐膛熱強(qiáng)度低，還容易引起鍋爐滅火或煙道二次燃燒。14. 煤粉細(xì)度是如何調(diào)節(jié)的 ?煤粉細(xì)度可通過(guò)改變通風(fēng)量、粗粉分離

7、器擋板開(kāi)度或轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)。1) 減小通風(fēng)量，可使煤粉變細(xì)，反之，煤粉將變粗。當(dāng)增大通風(fēng)量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)關(guān)小粗粉分離器折向擋板，以防煤粉過(guò)粗。同時(shí)，在調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，要注意監(jiān)視磨煤機(jī)出口溫度。2) 開(kāi)大粗粉分離器折向擋板開(kāi)度或轉(zhuǎn)速，或提高粗粉分離器出口套筒高度，可使煤粉變粗，反之則變細(xì)。但在進(jìn)行上述調(diào)節(jié)的同時(shí)，必須注意對(duì)給煤量的調(diào)節(jié)。15. 煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度是怎樣確定的？鍋爐運(yùn)行中，應(yīng)綜合考慮確定煤粉細(xì)度，把機(jī)械未完全燃燒熱損失q4、磨煤電耗及金屬磨耗qp+m 都核算成統(tǒng)一的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它們之和為最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的煤粉細(xì)度，稱(chēng)經(jīng)濟(jì)細(xì)度或最佳細(xì)度R90ZJ 。應(yīng)依據(jù)燃料性質(zhì)和制粉設(shè)備型式，通過(guò)燃燒調(diào)整試驗(yàn)來(lái)確定。1

8、6. 什么是煤粉的均勻性指數(shù)n?表征煤粉顆粒均勻程度指標(biāo)，稱(chēng)均勻性指數(shù)，也稱(chēng)煤粉顆粒特性系數(shù)， 用 n 表示。17. 煤粉細(xì)度及煤粉均勻性對(duì)燃燒有何影響？煤粉越細(xì)，越均勻，煤粉總的表面積越大，揮發(fā)份越容易盡快析出，有利于著火和燃燒，降低排煙、化學(xué)、機(jī)械不完全燃燒熱損失，提高鍋爐效率，但煤粉過(guò)細(xì)爐膛容易結(jié)焦。煤粉越粗，越不均勻，不僅不利于著火，燃燒時(shí)間延長(zhǎng)，燃燒不穩(wěn)，火焰中心上移，煙溫升高，增加機(jī)械不完全燃燒和排煙損失，降低鍋爐效率，同時(shí)增加受熱面磨損程度。18. 過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)鍋爐的影響過(guò)高的過(guò)量空氣系數(shù)： 增大送、引風(fēng)機(jī)的電耗，增大排煙損失，增加尾部受熱面的磨損；降低爐膛溫度，推遲著火，燃燒

9、的完全程度降低，尤其在燃燒劣質(zhì)煤時(shí)易導(dǎo)致熄火；增加SO3和NOX的排放。過(guò)低的過(guò)量空氣系數(shù)：增加機(jī)械不完全燃燒熱損失，導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)結(jié)焦，增加受熱面積灰的風(fēng)險(xiǎn)；還可能導(dǎo)致煤粉氣流的爆燃。最佳過(guò)量空氣系數(shù)是排煙損失、化學(xué)不完全燃燒熱損失、機(jī)械不完全燃燒熱損失之和最小所對(duì)應(yīng)的。19. 煤粉為什么會(huì)爆炸？煤粉與原煤相比具有較大的表面積，輸送煤粉的介質(zhì)通常使用熱空氣，當(dāng)煤粉與空氣中氧接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氧化，使溫度升高，隨著溫度升高又會(huì)加速氧化的進(jìn)行。如果散熱條件好，氧化產(chǎn)生的熱量能被順利帶走，則不會(huì)發(fā)生自燃或爆炸；如果由于煤粉堆積，氧化產(chǎn)生的熱量聚積起來(lái)，使氧化過(guò)程加劇，就會(huì)引起自燃。制粉系統(tǒng)中，煤粉和空氣混合

10、成霧狀，當(dāng)這種霧狀的風(fēng)粉混合物達(dá)到一定的溫度和濃度時(shí)，一旦遇到明火就會(huì)突然著火，造成煤粉的爆炸。爆炸所產(chǎn)生的壓力可達(dá)0.250.35P8,對(duì)容器產(chǎn)生沖擊，擊破防爆門(mén)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備，甚至?xí)鸹馂?zāi)。20. 簡(jiǎn)述鍋爐燒劣質(zhì)煤時(shí)應(yīng)采取的穩(wěn)燃措施？1)控制一次風(fēng)量，適當(dāng)降低一次風(fēng)速，提高一次風(fēng)溫；2) 合理使用二次風(fēng)，控制適當(dāng)?shù)倪^(guò)量空氣系數(shù)；3) 根據(jù)燃煤情況，適當(dāng)提高磨煤機(jī)出口溫度及煤粉細(xì)度，控制制粉系統(tǒng)的臺(tái)數(shù)；4) 盡可能提高給粉機(jī)或給煤機(jī)轉(zhuǎn)速，燃燒器集中使用，保證一定的煤粉濃度；5) 避免低負(fù)荷運(yùn)行，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可采用滑壓方式，控制好負(fù)荷變化率；6) 燃燒惡化時(shí)及時(shí)投油助燃；7) 采用新型

11、穩(wěn)燃燃燒器。21. 煤粉的主要物理特性有哪些 ?顆粒特性：煤粉由尺寸不同、形狀不規(guī)則的顆粒組成，一般煤粉顆粒直徑范圍為。1000科m,大多龍050科m；煤粉的密度：煤粉密度較小，新磨制的煤粉堆積密度約為0.450.5t/m3,貯存一定時(shí)間后堆積密度變?yōu)?.80.9t/m 3;煤粉具有流動(dòng)性： 煤粉顆粒很細(xì)，單位質(zhì)量的煤粉具有較大的表面積，表面可吸咐大量空氣，從而使其具有流動(dòng)性。這一特性，使煤粉便于氣力輸送，缺點(diǎn)是易形成煤粉自流，設(shè)備不嚴(yán)密時(shí)容易漏粉。22. 試述燃料性質(zhì)對(duì)鍋爐汽溫的影響？燃用發(fā)熱量較低且灰分、水分含量高的煤種時(shí)， 相同的蒸發(fā)量所需燃料量增加，同時(shí)煤中水分和灰分吸收了爐內(nèi)熱量，使

12、爐溫降低，輻射傳熱減少。水分和灰分 的增加增大了煙氣容積，抬高了火焰中心，使對(duì)流傳熱量增大，出口汽溫升高、減溫水量增大。煤粉變粗時(shí) ，煤粉在爐內(nèi)燃盡的時(shí)間增加，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，對(duì)流過(guò)熱器吸熱量增加，蒸汽溫度升高。23. 什么是燃燒反應(yīng)速度和燃燒程度？1) 燃燒反應(yīng)速度通常是指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化。燃燒的快慢決定于燃燒過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)所需的時(shí)間和氧氣供給燃料所需的時(shí)間，此外，也與某些催化劑有關(guān)；2) 燃燒程度即燃料燃燒的完全程度。表現(xiàn)為燃燒產(chǎn)物離開(kāi)燃燒室時(shí)帶走可燃質(zhì)的多少。24. 煤的多相燃燒過(guò)程有哪幾個(gè)步驟？1)參加燃燒的氧氣從周?chē)h(huán)境擴(kuò)散到反應(yīng)表面；2) 氧氣被燃

13、料表面吸附；3) 在燃料表面進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)；4) 燃燒產(chǎn)物燃燒釋放的熱量進(jìn)一步加熱固體焦碳使之燃燒；5) 燃燒產(chǎn)物離開(kāi)燃料表面，擴(kuò)散到周?chē)h(huán)境中。25. 描述煤粉的燃燒過(guò)程？煤粉顆粒受熱之后，首先析出其水分，接著分解出揮發(fā)分。當(dāng)溫度足夠高時(shí)，揮發(fā)分開(kāi)始燃燒，同時(shí)將燃燒產(chǎn)生的熱量加熱煤粒，隨著煤粒溫度的升高，揮發(fā)分進(jìn)一步得到釋放。但由于剩余焦碳的溫度還很低，同時(shí)釋放出的揮發(fā)分阻礙了氧氣向焦碳的擴(kuò)散，故此時(shí)焦碳未燃燒。當(dāng)揮發(fā)分釋放完畢且與其他燃燒產(chǎn)物一起被空氣流帶走后，焦碳開(kāi)始燃燒，此時(shí)保持不斷地供氧，燃燒將進(jìn)行到碳粒完全燒盡為止。26. 煤粉燃燒分為哪幾個(gè)階段？煤粉在爐膛內(nèi)的燃燒大致可分為三個(gè)

14、階段：1) 著火前的準(zhǔn)備： 煤粉進(jìn)入爐膛至著火前這一階段為著火前的準(zhǔn)備階段。在此階段內(nèi)，煤粉中的水份蒸發(fā)，揮發(fā)份析出，煤粉溫度升高到著火溫度，故又稱(chēng)為干燥、揮發(fā)階段，這是一個(gè)吸熱階段。這個(gè)階段在爐膛內(nèi)為著火區(qū)。2) 燃燒階段： 當(dāng)煤粉溫度升高到著火點(diǎn)，而煤粉濃度又適合時(shí)，開(kāi)始著火進(jìn)入燃燒階段。揮發(fā)份首先著火燃燒并放出大量熱量，對(duì)焦炭直接加熱，于是焦炭在高溫下燃燒。此階段是一個(gè)強(qiáng)烈放熱階段，在爐膛中為燃燒區(qū)。3) 燃燼階段： 未燃燼的少量固體炭繼續(xù)燃燒，直到燃燼。此階段是在氧氣供應(yīng)不足，氣粉混合較弱，爐內(nèi)溫度較低的情況下進(jìn)行的，過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)。此階段在爐膛中為燃燼區(qū)。這些階段的劃分不是絕對(duì)的，不能截

15、然分開(kāi)，其實(shí)它們是互相聯(lián)系并交錯(cuò)進(jìn)行的。并且各個(gè)階段的長(zhǎng)短與煤粉性質(zhì)有關(guān)，與鍋爐設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作方法也有關(guān)。27. 煤粉氣流著火點(diǎn)的遠(yuǎn)近與哪些因素有關(guān)？原煤揮發(fā)分；煤粉細(xì)度；一次風(fēng)溫、風(fēng)壓、風(fēng)速；煤粉濃度；爐膛溫度。28. 煤粉氣流的著火溫度與哪三個(gè)因素有關(guān)？它們對(duì)其影響如何？與煤的 揮發(fā)份、煤粉細(xì)度和煤粉氣流的流動(dòng)結(jié)構(gòu)有關(guān)。揮發(fā)份越低，著火溫度越高；反之，揮發(fā)份高，著火溫度低。煤粉越粗，著火溫度愈高，反之煤粉越細(xì)著火溫度越低。煤粉氣流為紊流，對(duì)著火溫度也有一定的影響。29. 為什么說(shuō)煤的燃燒過(guò)程是以碳的燃燒為基礎(chǔ)的？碳是煤中的主要可燃物質(zhì)；焦碳(以碳為主要可燃物)著火最晚、燃燒最遲，其燃燒過(guò)

16、程是整個(gè)燃燒過(guò)程中的最長(zhǎng)階段，故它的燃燒過(guò)程決定著整個(gè)粒子的燃燒時(shí)間；焦碳中碳的含量大，其總的發(fā)熱量約占全部發(fā)熱量的4090%,它的發(fā)展對(duì)其他階段的進(jìn)行有著決定性的影響。 因此說(shuō)煤的燃燒過(guò)程是以碳的燃燒為基礎(chǔ)的。30. 試述碳粒燃燒的三個(gè)不同區(qū)域？1) 當(dāng)環(huán)境溫度小于1000 時(shí)，碳粒表面化學(xué)反應(yīng)速度很漫，需氧量很少，此時(shí)的燃燒速度主要取決于化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力因素，即溫度和燃料的反應(yīng)特性，故將這個(gè)反應(yīng)溫度區(qū)稱(chēng)為動(dòng)力燃燒區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng)為 動(dòng)力區(qū) ；2) 當(dāng)溫度大于1400 時(shí)，碳粒表面的化學(xué)反應(yīng)速度顯著地超過(guò)氧向反應(yīng)表面的輸送速度，由于擴(kuò)散到碳粒表面的氧遠(yuǎn)不能滿足化學(xué)反應(yīng)的需求，擴(kuò)散速度已成為制約燃燒速度

17、的主要因素，故將此時(shí)的反應(yīng)溫度區(qū)稱(chēng)為擴(kuò)散燃燒區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng)為 擴(kuò)散區(qū) ；3) 介于上述兩個(gè)燃燒區(qū)之間的中間溫度區(qū)，碳粒表面上的化學(xué)反應(yīng)速度同氧的擴(kuò)散速度相差不多。此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速度和擴(kuò)散速度對(duì)燃燒速度都有影響。將這個(gè)反應(yīng)溫度區(qū)稱(chēng)為過(guò)渡燃燒區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng)為 過(guò)渡區(qū) 。31. 燃料迅速而完全燃燒的基本條件有哪些？1) 相當(dāng)高的爐膛溫度 ：溫度是燃燒化學(xué)反應(yīng)的基本條件，對(duì)燃料的著火、穩(wěn)定燃燒、燃盡均有重大影響，維持爐內(nèi)適當(dāng)高的溫度是至關(guān)重要的。當(dāng)然，爐內(nèi)溫度太高時(shí)，需要考慮鍋爐的結(jié)渣問(wèn)題。2) 適量的空氣供應(yīng) ：適量的空氣供應(yīng)，是為燃料提供足夠的氧氣，它是燃燒反應(yīng)的原始條件?？諝夤?yīng)不足，可燃物得不到足夠的氧氣，

18、也就不能達(dá)到完全燃燒。但空氣量過(guò)大，又會(huì)導(dǎo)致?tīng)t溫下降及排煙損失增大。3) 良好的混合條件 ：混合是燃燒反應(yīng)的重要物理?xiàng)l件。混合使?fàn)t內(nèi)熱煙氣回流對(duì)煤粉氣流進(jìn)行加熱，以使其迅速著火?；旌鲜?fàn)t內(nèi)氣流強(qiáng)烈擾動(dòng)，對(duì)燃燒階段向碳粒表面提供氧氣，向外擴(kuò)散二氧化碳，以及燃燒后期促使燃料的燃盡，都是必不可少的條件。4) 足夠的燃燒時(shí)間 ：燃料在爐內(nèi)停留足夠的時(shí)間，才能達(dá)到可燃物的高度燃盡，這就要求有足夠大的爐膛容積。爐膛容積與鍋爐容量成正比。當(dāng)然爐膛容積也與燃料燃燒特性有關(guān)，易于燃燒的燃料，爐膛容積可相對(duì)小些。比如相同容量的鍋爐，燃油爐的爐膛容積要比煤粉爐的小，而燒無(wú)煙煤的爐膛容積要比燒煙煤的爐膛容積稍大些。32. 影響煤粉燃燒的因素是什么？1、 煤的揮發(fā)分與灰分。 揮發(fā)分高，著火溫度低、著火容易；揮發(fā)分低，著火溫度高、煤粉進(jìn)入爐膛加熱到著火溫度所需時(shí)間加長(zhǎng)?；曳侄嗟拿?，著火速度慢，而且燃燒時(shí)灰分對(duì)焦碳核的燃盡起阻礙作用，所以不易著火和不易燃盡。2、 煤粉細(xì)度。煤粉越細(xì)、總表面積就越大、揮發(fā)分析出容易，著火可提前。相反，煤粉均勻指數(shù)n越小，粗煤粉越多，燃燒的完全