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行业知识

挥发分采用应用基代替可燃基作为燃料燃烧特性的商榷

挥发分采用应用基代替可燃基作为燃料燃烧特性的商榷

    煤的挥发分组成中,除了少量不可燃气体如氧、二氧化碳、氮等外,主要是可燃气体如一氧化碳、氢、硫化氢以及某些碳氢化合物等。因此,挥发分很容易着火燃烧。挥发分着火后会对煤的未挥发部分进行强烈加热,可促使它迅速着火燃烧。所以,高挥发分煤粉的着火温度低,约在800℃左右,而低挥发分煤粉的着火温度高,可能达1100℃。这说明挥发分对煤粉的着火温度影响很大,同时也影响燃料的完全燃烧,所以挥发分的含量是影响燃料燃烧的重要特性。它对生物质燃烧机的设计、煤粉细度的选择、一次风率的确定以及制粉系统的防爆等都有密切关系。目前挥发分已作为煤种分类的主要依据之一。

    用可燃基挥发分来衡量煤的燃烧特性是有一定根据的,因为煤中的水分和灰分受外界条件的影响较大,除掉含量不稳定的水分和灰分后,把剩下来的成分作为基准来确定挥发分的含量,能反映出煤质状况和煤的燃烧特性。所以各国一直将可燃基挥发分视作燃料燃烧特性的重要影响因素。

    由于某些优质煤,具有一些工业部门生产中所需的某些特性,成为一种工艺原料和燃料。如果只是把它们作为动力燃料用其热量,就不能物尽其用。因此我国的燃科政策规定火力发电厂应尽量使用劣质煤。所谓劣质煤主要是指灰分高、水分大、发热量低的煤。在燃用劣质煤的电厂中,煤粉在锅炉中常发生不易着火、燃烧不稳定和容易结渣等问题。特别是在燃用劣质烟煤时,采用可燃基挥发分分析,由于排除了水分和灰分对燃烧的不利影响,所以不能正确地反映出劣质煤燃烧的难易程度。

    由上式可见,着火热不仅与煤的可燃质含量、一次风量和着火温度有关,而且和煤的灰分、煤粉水分有关。同一煤种,当灰分、水分增加时,都会增大着火热。现将煤的灰分、水分对燃烧工况的影响分析如下:

    1)灰分在燃烧过程中,不但不放出热量,而且还要吸收热量,使炉膛烟气温度降低,因而降低着火稳定性。灰分增加,发热量成正比关系下降,在相同的负荷下,燃料量的增多,又使着火热增大。采用可燃基挥发分,就不能反映出灰分对燃烧工况的影响。例如,分芏:电厂燃用丹江洗煤(V’=38.57%)和高坑烟煤(V’=36,84%)。其可燃基挥发分都比水电部代表性煤种煤分析分类表(1959年)中第二类代表性煤的矿7= 31..50%高。如果仅从可燃基挥发分角度看,应该说是着火比较容易而燃烧稳定的烟煤。因此原设计采用均等配风烟煤型直流生物质燃烧机。但是投入运行后,燃烧一直不稳定。从1973年10月至1978年1月的4年多时间里,由于燃烧不稳定停炉多达11次。1982年改为带夹心风的分级配风无烟煤型直流生物质燃烧机后,才提高了燃烧的稳定性,热效率也有所提高。丹江洗煤的A"=49.q9%和高坑烟煤的Av=46.77%,分别比水电部第二类代表性煤种的A”高出15,90Y0和12.68%。这就讧,明了高灰分煤中的灰分对燃烧工况是有影响龄,。而且煤中灰分愈大,对着火和燃烧的不利影响愈明显。

    2)煤的水分和灰分一样,也影响燃料的着火和燃烧。应用基水分增加时,由于降低了理论燃烧温度,燃烧室内烟气温度下降,从而使眷吸的烟气温度和火焰对煤粉气流的辐射热都降低,着火点升高。高灰分煤的最大水分往往也相应增大。因此在灰分和水分的共同影响下,将会使着火更加困难,更容易引起燃烧不稳定。

    3)使用煤的可燃基挥发分作为确定经济煤粉细度的基准,考虑也不够全面。灰分高的煤,着火燃烧困难,要求Reo选得小些,但有时灰分大的煤,折算的可燃基挥发分也大,R90就可以选得大些,这与生产上的实际要求不相符合。另外在生物质燃烧机设计和确定一次风率等方面,特别是用劣质煤时,都不能用可燃基挥发分含量作为基准,否则将带来燃烧不稳定。

    根据以上几点考虑,煤的挥发分对燃烧工况虽有很大影响,但采用可燃基挥发分不能全面地反映出燃料燃烧特性。特别对于劣质煤更难以反映出其着火难易程度和燃烧稳定性。若采用应用基挥发分来代替可燃基挥发分,则能够更正确地反映出燃料的燃烧特性。这首先是因为参加炉内燃烧的燃料是应用基成分,而不是可燃基成分。如前面所分析的,燃料的各种组成成分都会影响炉内的燃烧工况。

    采用应用基挥发分来分析燃料的燃烧特性,能够综合考虑灰分和水分对燃烧工况的影响。灰分高、水分大的煤采用应基取代可燃基后,其挥发分值的下降就大。这就反映出灰分、水分的增大对若火和稳定燃烧的不利影响会增加。采用应用基挥发分与可燃基挥发分的区别。

    (4)高速或低速(加快或放慢)。模拟系统可以根据训练的需要,设定高速、低速两种方式。高速分为2倍和5倍两档,可使电厂运行中如汽包、除氧器上水、凝汽器抽真空等过程加快。低速是使某些过程放慢,分为1/2和l/5两种,以便运行人员观察和分析研究。

    (  5)抽点记录。执行这个功能后,可将此后模拟机运行的状态记录下来,供培训人员究分析使用。

    ( 6)重演。重演功能与抽点记录配合使用,当运行人员需要分析以前某一段或全部操作过程时可执行这个功能。

    (7)后退。如果操作有错误,可以后退到正确的那一时刻再重新操作,这样可以节省操作时间。

    综合以上分析,采用应用基挥发分较采用可燃基挥发分更能反映出煤中灰分和水分对燃烧的影响。这不仅适用于劣质烟煤,也适用于其它煤种。各类煤种如都统一采用应用基挥发分来分析燃料的燃烧特性,无论对锅炉设计还是对运行调整,都会比采用可燃基挥发分优越.

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点击次数:  更新时间:2017-08-09 21:00:46  【打印此页】  【关闭