火電廠的燃料分析知識(shí)大全

1、火電廠的燃料分析知識(shí)大全中國(guó)火力發(fā)電網(wǎng)熱電論壇目錄1煤的組成及分析基準(zhǔn)21.1 煤的組成及分析項(xiàng)目21.2 煤的分析基準(zhǔn)42燃料試驗(yàn)的規(guī)定及樣品采制62.1 燃料試驗(yàn)的規(guī)定72.2 動(dòng)力燃料的采制112.3 煤樣制備方法13常用作動(dòng)力用煤的有：無(wú)煙煤、貧煤、貧瘦煤、不粘煤、弱粘煤、長(zhǎng)焰煤和褐煤等；另外還有含硫高而又難洗選的一些煉焦用煤等。煤是火力發(fā)電廠的主要燃料，它占整個(gè)電廠生產(chǎn)成本的60%以上，一座1800MW的火力發(fā)電廠一晝夜燃燒的標(biāo)準(zhǔn)煤在15000t以上（標(biāo)準(zhǔn)煤是指低位發(fā)熱量為29307.6KJ/Kg的煤）。為了降低煤耗，提高熱效率，必須了解煤的成分和特性。通過(guò)對(duì)煤質(zhì)的分析，便可為鍋爐的

2、合理燃燒提供科學(xué)依據(jù)，為電廠的經(jīng)濟(jì)核算、鍋爐熱效率和煤耗的計(jì)算，提供基礎(chǔ)資料。無(wú)煙煤貧煤貧瘦煤弱粘結(jié)煤不粘結(jié)煤長(zhǎng)焰煤褐煤揮發(fā)分Vdaf%<101020102022372037>3737含碳量FCdaf%>9090<90含氫量Hdaf%<444.5V4水分Mdaf%高<45煤化程度最高煙煤中最高煙煤中較高低到中等較低最低燃燒特性不易著火燃點(diǎn)高近于貧煤易著火易著火易著火1煤的組成及分析基準(zhǔn)1.1煤的組成及分析項(xiàng)目1）煤的組成煤的成分組成分工業(yè)分析組成和元素分析組成。工業(yè)分析是在人為條件下，將分成幾個(gè)不同的組成成分，從而判斷其中有機(jī)質(zhì)的含量和性質(zhì)，幫助人們粗略的認(rèn)

3、識(shí)煤的工藝性質(zhì)的方法。該組成可給出煤中可燃成分和不可燃成分的含量。元素分析組成是用元素分析法得出煤的化學(xué)元素組成，并給出某些可燃元素得含量?；曳?、揮發(fā)份和固定碳并非原來(lái)存在于煤中的原有形態(tài)，而是在高溫下受熱分解的產(chǎn)物。如灰份是煤在800C完全燃燒后的殘留物質(zhì)。揮發(fā)份是指煤與空氣隔絕，800c下受熱7min,其中有機(jī)質(zhì)分解出的氣態(tài)物質(zhì)。而固定碳是殘留下來(lái)的不揮發(fā)固體（稱為焦餅）此時(shí)灰份全部轉(zhuǎn)入焦餅，把焦餅質(zhì)量減去灰份質(zhì)量則得出固定碳質(zhì)量。所以水份、灰份、揮發(fā)份和固定碳的百分?jǐn)?shù)相加應(yīng)該等于100%。應(yīng)當(dāng)指出，灰份、揮發(fā)份是煤在高溫條件下的分解產(chǎn)物，煤中原有的礦物質(zhì)發(fā)生了變化，結(jié)果使得灰份質(zhì)量與原有

4、礦物質(zhì)的質(zhì)量不同，其質(zhì)量要小些。因此灰份含量和揮發(fā)份含量的叫法顯然是不恰當(dāng)?shù)?，?yīng)當(dāng)作“灰份產(chǎn)率”和“揮發(fā)份產(chǎn)率”。2）煤的分析項(xiàng)目工業(yè)分析，工業(yè)分析的項(xiàng)目包括測(cè)定煤的水份（M）、灰份（A）、揮發(fā)份（V）和計(jì)算固定碳（FC）。其中水份代表煤中水份的含量，灰份代表礦物質(zhì)的含量。從灰份、水份的數(shù)據(jù)可初步判斷煤中有機(jī)質(zhì)含量（有機(jī)質(zhì)=100%水份灰份）。這項(xiàng)分析對(duì)煤燃燒過(guò)程的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性都有直接的參考價(jià)值。元素分析，元素分析就是測(cè)定組成煤中有機(jī)物的碳、氫、氧、氮、硫等元素的含量，以上5種元素的含量是用一定的化學(xué)方法將其組分的高分子化合物分解轉(zhuǎn)化而得的。發(fā)熱量的測(cè)定，動(dòng)力用煤的一項(xiàng)極為重要的指標(biāo)就是發(fā)熱

5、量，發(fā)熱量可以用來(lái)計(jì)算爐膛熱負(fù)荷和選擇磨煤機(jī)的容量。在鍋爐運(yùn)行時(shí)，發(fā)熱量可以用來(lái)計(jì)算發(fā)、供電煤耗。煤耗是火力發(fā)電廠考核的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在煤炭供需上，發(fā)熱量可用來(lái)作為動(dòng)力用煤計(jì)價(jià)的主要依據(jù)。3）代表煤質(zhì)分析項(xiàng)目的符號(hào)煤質(zhì)分析的各項(xiàng)成分，通常用規(guī)定的符號(hào)表示，如表2:表2煤質(zhì)分析中各項(xiàng)目代表的符號(hào)名稱工業(yè)分析兀素分析發(fā)熱里水份份揮發(fā)份固定碳碳?xì)溲醯騇AVFCCHONSQ煤質(zhì)分析項(xiàng)目右下標(biāo)符號(hào)見(jiàn)表3:表3煤質(zhì)分析項(xiàng)目右下標(biāo)符號(hào)符號(hào)意義符號(hào)符號(hào)意義符號(hào)符號(hào)意義符號(hào)全（水份、硫）t硫鐵礦（硫）P空氣干燥基（分析基）ad外在（水份）f彈筒（發(fā)熱量）b干燥基d內(nèi)在（水份）inh高位（發(fā)熱量）gr干燥無(wú)灰基

6、（可燃基）daf有機(jī)（硫）o低位（發(fā)熱量）net恒溫?zé)o灰基maf硫酸鹽（硫）s收到基（應(yīng)用基）ar1.2煤的分析基準(zhǔn)在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，有時(shí)為了某種目的將煤的某些成分除去后重新組合，并計(jì)算其組成的百分含量，這種組合體稱為基準(zhǔn)，也就是以不同狀態(tài)的煤來(lái)表示化驗(yàn)結(jié)果。同一種原料成分，在計(jì)算時(shí)所用的基準(zhǔn)不同，其計(jì)算結(jié)果會(huì)有很大的差異。常用的燃煤基準(zhǔn)有收到基（應(yīng)用基）、空氣干燥基（分析基）、干燥基、干燥無(wú)灰基（可燃基）四種。1）收到基收到基也稱工作基，是指收到狀態(tài)供實(shí)際使用的煤，也叫原煤?；鹆Πl(fā)電廠中的進(jìn)廠煤和存煤都是收到基煤。這些煤除含有一切有機(jī)和無(wú)機(jī)成分外，還有全部水份（內(nèi)在水份和外在水份）。以

7、收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示煤中各組成含量的百分比。工業(yè)分析：Mar+Aar+Var+FCar=100%元素分析：Car+Har+Nar+Sc,ar+Oar+Aar+Mt=100%式中Sc,ar煤中可燃硫。2）空氣干燥基除去外在水份的煤就是空氣干燥基狀態(tài)的煤。煤中的外在水份（又稱濕分）是最容易變化的，一般用空氣干燥的方法除去。用空氣干燥狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示煤中各組成成分的百分比。工業(yè)分析：Mad+Aad+Vad+FCad=100%元素分析：Cad+Had+Nad+Sc,ad+Oad+Aad+Mad=100%3）干燥基除去全部水份的煤，稱為干燥基煤。以無(wú)水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示煤中各組分的百分比含量。

8、工業(yè)分析：Ad+Vd+FCd=100%元素分析：Cd+Hd+Nd+Sc,d+Od+Ad=100%4）干燥無(wú)灰基干燥無(wú)灰基是指煤中的可燃部分，它包括有機(jī)部分和部分可燃硫（有機(jī)硫和硫鐵礦硫），其中氮、氧雖然不能燃燒，但它是有機(jī)組成成分，故也應(yīng)作為干燥無(wú)灰基成分。用假想無(wú)水、無(wú)灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，來(lái)表示煤中各組成含量的百分比。工業(yè)分析：Vdaf+FCdaf=100%元素分析：Cdaf+Hdaf+Ndaf+Sc,daf+Odaf=100%5）各基準(zhǔn)間的相互換算使用燃煤基準(zhǔn)必須根據(jù)生產(chǎn)和科研的需要加以選擇。實(shí)驗(yàn)室用分析試樣測(cè)定各種組成的含量時(shí)，其計(jì)算結(jié)果為空氣干燥基?？諝飧稍锘慕M成含量是換算其它各種基準(zhǔn)

9、的基礎(chǔ)。對(duì)于燃油，因?yàn)樗莺突曳萆跎?，故各基?zhǔn)表示同一組成時(shí)相差很小，在非精確的計(jì)算中可以忽略。分析結(jié)果要從一個(gè)基準(zhǔn)換算為另一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)，可按下式計(jì)算：Y=KX0式中X0按原基準(zhǔn)計(jì)算的某一組成含量的百分比；Y按新基準(zhǔn)計(jì)算的同一組成含量的百分比；K基準(zhǔn)換算比例系數(shù)（見(jiàn)表4）表4基準(zhǔn)換算比例系數(shù)弋收到基空氣干煤基.干燥棗干燥無(wú)灰基.H收到基.Lp100lOO-.lto100二100-Xfar10000-Mar-Aar空氣干燥備100二"100-AW1/100,100-Mad100I100ytodj4,od干煤備100一二加100-J/orf%100"100100100-4/干

10、燥無(wú)茨基卡100-J3-Aar100100SftidAad100wo-"100i4,+彳，2燃料試驗(yàn)的規(guī)定及樣品采制2.1燃料試驗(yàn)的規(guī)定1）入廠煤、入爐煤、煤粉（或飛灰和爐渣）等，都應(yīng)按規(guī)定要求采樣和縮分。除另有說(shuō)明外，它們最后都應(yīng)縮制成粒度為0.2mm以下的分析試樣。入廠油、入爐油同樣按規(guī)定要求采樣和縮分，并最后縮制成分析油樣。對(duì)水分含量較大的油樣，要按規(guī)定進(jìn)行脫水處理。2）煤或油的分析試樣，應(yīng)存放在符合防銹蝕、密封等要求的容器中。3）為以后核對(duì)需保留試樣時(shí)，可在分析試樣中分取一份保存起來(lái)。保存時(shí)間一般不超過(guò)兩個(gè)月。4）稱取煤、油試樣時(shí)，都應(yīng)在充分?jǐn)噭蚝?，從不同部位取樣。除另有?guī)定

11、外，稱取1020g試樣時(shí)，一般準(zhǔn)確到0.01g;稱取12g試樣時(shí)，一般準(zhǔn)確到0.0002g。5）干燥箱、高溫爐、立式爐的常用溫度區(qū)域，必須進(jìn)行溫度標(biāo)定。更換電爐加熱和控溫元件后，應(yīng)重新標(biāo)定。6）溫度計(jì)、熱電偶及高溫計(jì)至少每年校驗(yàn)一次。7）凡受壓容器及其附件，都應(yīng)遵守壓力容器使用的有關(guān)規(guī)定，定期進(jìn)行壓力試驗(yàn)。8）使用分析天平應(yīng)遵守有關(guān)規(guī)定。對(duì)分析天平應(yīng)進(jìn)行定期校9）初次使用的瓷塔埸或方皿，須予以編號(hào)并燒至恒重。10）從熱干燥箱中取出的稱量瓶和塔埸等，一般在室溫下冷卻12min后放入干燥器中；從高溫爐、立式爐等設(shè)備中取出的塔埸、方皿等，應(yīng)在室溫下冷卻35min后，放入干燥器中。11）試驗(yàn)中所用的蒸

12、儲(chǔ)水，一般電導(dǎo)率應(yīng)不大于2點(diǎn)/cm。除另有說(shuō)明外，本書各試驗(yàn)方法中所用的水，均為蒸儲(chǔ)水。12）試驗(yàn)方法中所用試劑的純度，除另有說(shuō)明外，均為分析純或化學(xué)純。13）需用水分進(jìn)行校正或換算的試驗(yàn)項(xiàng)目，最好和水分同時(shí)測(cè)定。若不能同時(shí)進(jìn)行，對(duì)煙煤、褐煤、油頁(yè)巖來(lái)說(shuō)，前后測(cè)定的時(shí)間差不應(yīng)超過(guò)7d（天），其余煤種則不應(yīng)超過(guò)10d。14）快速試驗(yàn)方法，經(jīng)與常規(guī)法比較，其結(jié)果均不超過(guò)允許誤差時(shí)，方可用于例行監(jiān)督試驗(yàn)。對(duì)例行的監(jiān)督項(xiàng)目，若經(jīng)多次檢查性試驗(yàn)，其結(jié)果均不超過(guò)允許誤差時(shí)，則可免去檢查性試驗(yàn)。15）溶液百分濃度用“”符號(hào)表示。如試劑為固體，則表示100mL溶液中所含試劑的重量（g）;如試劑為液體，則表示1

13、00mL溶液中所含試劑的體積（mL）。16）體積濃度，可用M：N表示。M指液體溶質(zhì)的份數(shù)，N指液體溶劑的份數(shù)。17）凡以去離子水或蒸儲(chǔ)水為溶劑的溶液稱為水溶液，一般簡(jiǎn)稱溶液。以其他液體為溶劑時(shí)，則稱為某某溶液，如乙醇溶液。18）外在水分、全水分一般允許單次測(cè)定，但對(duì)校核試驗(yàn)必須進(jìn)行兩次平行測(cè)定。其余試驗(yàn)項(xiàng)目均須進(jìn)行兩次平行測(cè)定。兩次測(cè)定值如不超過(guò)同一實(shí)驗(yàn)室允許誤差（T）,則取算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果，否則要進(jìn)行第三次測(cè)定；如三次測(cè)定結(jié)果的極差小于1.2T,則取此三次測(cè)定值的算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果，否則需進(jìn)行第四次測(cè)定；如四次測(cè)定值的極差小于1.3T,取此四個(gè)測(cè)定值的算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果；如極差

14、大于1.3T,而其中三個(gè)測(cè)定值的極差在1.2T內(nèi)，則可取此三個(gè)測(cè)定值的算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果，另一測(cè)定值棄去。如上述條件均未滿足，則應(yīng)舍棄全部測(cè)定結(jié)果，并檢查儀器和操作，然后重新測(cè)定。19）測(cè)定值和報(bào)告值數(shù)值位數(shù)按表7規(guī)定確定。表7測(cè)定值和報(bào)告值的數(shù)值位數(shù)測(cè)定項(xiàng)目測(cè)定值報(bào)告值測(cè)定項(xiàng)目測(cè)定值報(bào)告值燃煤：灰渣：全水分小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后位灰成分分析小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后二位工業(yè)分析小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后二位灰熔融特征溫度5C10C發(fā)熱量1cal*/g修約到10cal燃油：元素分析小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后二位水分小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后一位全硫小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后二位灰分小數(shù)點(diǎn)后三位小數(shù)點(diǎn)后二三位各種形態(tài)硫小數(shù)

15、點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后二位元素分析小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后二位碳酸鹽二氧化碳小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后二位發(fā)熱量1cal/g修約至I10cal/g煤粉細(xì)度小數(shù)點(diǎn)后二位小數(shù)點(diǎn)后位閃點(diǎn)小數(shù)點(diǎn)舟-位修約到整數(shù)真比重小數(shù)點(diǎn)后三位小數(shù)點(diǎn)后二位凝固點(diǎn)小數(shù)點(diǎn)舟-位修約到整數(shù)視比重小數(shù)點(diǎn)后三位小數(shù)點(diǎn)后二位恩氏粘度小數(shù)點(diǎn)舟-位修約到整數(shù)可磨性小數(shù)點(diǎn)后位修約到整數(shù)比重小數(shù)點(diǎn)后三位小數(shù)點(diǎn)后三位機(jī)械雜質(zhì)小數(shù)點(diǎn)后三位小數(shù)點(diǎn)后二三位*1cal=4.1816J20）測(cè)定項(xiàng)目應(yīng)采用表8中統(tǒng)一的代表符號(hào)表8測(cè)定項(xiàng)目的代表符號(hào)測(cè)定項(xiàng)目符號(hào)表小方法測(cè)定項(xiàng)目符號(hào)表小方法外在水分Mf%分析試樣高位發(fā)熱量Qgrcal/g內(nèi)在水分Minh%分析試樣低位發(fā)

16、熱量Qnetcal/g全水分Mt%二氧化硅SiO2%收到基水分Mar%三氧化二鐵Fe2O3%析試樣水分Mad%三氧化二鋁Al2O3%分析試樣灰分Aad%氧化鈣CaO%分析試樣揮發(fā)分Vad%氧化鎂MgO%分析試樣固定碳FCad%三氧化硫SO3%分析試樣氫Had%五氧化二磷P2O5%分析試樣全硫Sad%氧化鈦TiO2%分析試樣氮Nad%氧化鉀K2O%分析試樣彈筒發(fā)熱量Qbcal/g氧化鈉Na2O%灰艾形溫度T1C88mm篩上煤粉與試樣的重量比R88%灰軟化溫度T2C燃油凝點(diǎn)tNC灰流動(dòng)溫度T3c燃油粘度Et哈氏pj磨性指數(shù)Kkm機(jī)械雜質(zhì)J%干煤真比重(d2020)g燃油閃點(diǎn)tSBC煤視比重ds燃油

17、比重d204C煤粉細(xì)度200科m篩上煤粉與試樣的重量比R200%2.2 動(dòng)力燃料的采制入廠煤船上取樣的原則和方法入廠煤船上采樣遵照GB475-1996執(zhí)行。具體內(nèi)容及操作方法詳述如下：采樣單元以一船煤作為一個(gè)采樣單元。采樣工具根據(jù)GB475關(guān)于靜止煤采樣機(jī)械的要求，采用約300X250mm的采樣尖鏟及潔凈密封的儲(chǔ)煤桶配合作為采樣工具。子樣數(shù)目子樣即采樣器具操作一次所采取的一份樣。煤量超過(guò)1000噸的子樣數(shù)目按下式計(jì)算：式中：N每船實(shí)際應(yīng)采子樣數(shù)目，個(gè)；n根據(jù)煤種的灰份及采樣地點(diǎn)不同，GB475規(guī)定不同的數(shù)值，我公司取n=60M實(shí)際被采樣煤量噸。子樣質(zhì)量根據(jù)入廠煤的實(shí)際情況及GB475的要求，我

18、公司所采子樣質(zhì)量約為2千克。煤船中采樣方法，一艘煤輪一般有56個(gè)煤倉(cāng)，將煤倉(cāng)分為上、中、下三層采樣，即每船煤需采樣三次。一艘煤輪（以35000噸計(jì)算）總共需采取子樣數(shù)目N-360個(gè)（以子樣數(shù)目的公式計(jì)算，如5萬(wàn)噸煤船，則子樣數(shù)目NM30）,每層需采取子樣數(shù)目N=120個(gè)。平均分配到5個(gè)煤倉(cāng)，每個(gè)煤倉(cāng)采取子樣數(shù)目不少于24個(gè)，將子樣平均分布在每層煤表面上。子樣質(zhì)量2千克，即每次采樣煤量約240千克。采樣時(shí)用采樣鏟從煤表面挖坑至0.4米以下采取。每次采取子樣量必須滿足要求，采樣時(shí)煤樣不損失。（如果有6個(gè)艙，每艙每層采取子樣數(shù)目也不少于24個(gè)）。采樣完畢應(yīng)及時(shí)將儲(chǔ)煤桶的蓋子蓋好，以保證水份不散失。依

19、據(jù)國(guó)標(biāo)對(duì)采樣的相關(guān)規(guī)定和具體實(shí)際情況，制訂出5個(gè)采樣方案.原則上采用方案A。輸儲(chǔ)煤班長(zhǎng)可依據(jù)實(shí)際情況選擇具體方案。方案A:分三層采樣：分別在上層，1/2處，底層；方案B:分三層采樣：分別在1/4處，1/2處，底層；方案C:分三層采樣：分別在上層，1/2處，3/4處；方案D:分三層采樣：分別在1/4層，1/2處，3/4處；方案E:分四層采樣：分別在上層，1/4層，1/2處，3/4處2.3 煤樣制備方法1）入廠和入爐煤試樣的制備分析試樣：原始煤樣必須全部破碎到粒度級(jí)在25mm以下方可縮分。按表9中規(guī)定逐級(jí)縮制煤樣。表9粒度級(jí)與樣品最小重量的關(guān)系粒度級(jí)（mm<25<13<6<3<1最小重量（kg）60157.53.750.1在縮制過(guò)程中，必須使全部原始煤樣通過(guò)規(guī)定的篩子，不得任意舍棄。若原始煤樣水分太高不易制備，可將其適當(dāng)干燥后再進(jìn)行破碎、縮分。將粒度為1mm以下的煤樣繼續(xù)干燥至恒重后，用磁鐵進(jìn)行除鐵，再制備成粒度為0.2mm的分析試樣。測(cè)定收到基水分的煤樣：按照點(diǎn)攫法從堆成錐體的原始煤樣中的不同部位采集子樣（至少四個(gè)），并立即用破碎機(jī)破碎到3mm以下（對(duì)水分較高的煤樣，允許破碎到粒度為13mm以下）后，再用點(diǎn)攫法縮分出0.1kg（粒度13mm以下為2kg），作為測(cè)定收到基水分試樣。2）入爐煤粉試樣的制備入爐煤粉的試樣不須磨細(xì)，