煤的燃燒第三組課件

1、煤的燃燒第三組煤的燃燒第三組煤炭的主要利用途徑除了少部分作為煉焦和化工原料制造化肥、甲醇、二甲醚以及烯烴等以外，其余絕大部分都直接或間接作為燃料使用。如中國約有80%左右的煤炭作為燃料，其中用于發(fā)電的更占中國煤產(chǎn)量的55%左右。以2019年中國生產(chǎn)23.25億噸原煤計算，約有18.5億噸左右用于燃料，其中發(fā)電用煤也達(dá)12億噸左右，煉焦用煤僅4億多噸。因而煤的清潔燃燒對改善大氣環(huán)境質(zhì)量增強人民體質(zhì)具有十分重要的作用，尤其是最大限度地節(jié)能減排,燃燒煤放出的SO2和NO2以及微細(xì)的灰粒是我國資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的重要政策。 煤炭的主要利用途徑除了少部分作為煉焦和化工原料制造化肥、甲醇一、煤燃燒的基

2、本原理(一) 煤的燃燒過程可以粗略地分為5個階段1 煤受熱干燥，水分析出；2 繼續(xù)加熱揮發(fā)分析出，著火、燃燒；3 引燃煤中的碳，并繼續(xù)析出殘余揮發(fā)分；4 揮發(fā)分與碳一齊燃盡；5 形成灰渣。在上述過程中主要為揮發(fā)分的熱分解和碳的燃燒兩個過程。一、煤燃燒的基本原理(一) 煤的燃燒過程可以粗略地分為5(二)煤燃燒的基本反應(yīng)煤燃燒時煤中可燃物質(zhì)與空氣中的氧化合而產(chǎn)生熱能。煤中主要成分為碳、氫元素以及兩者的化合物，另有少量硫元素也參與燃燒。其主要反應(yīng)為CO2= CO2 32750kJ/kg 放熱H21/2O2 = H2O 141694Kj/kg 放熱SO2 = SO2 9292kJ/kg 放熱(二)煤燃

3、燒的基本反應(yīng)(三)煤炭完全燃燒的條件1.必須維持煤料的溫度在著火溫度以上；2.煤料和適量的空氣充分接觸；3.及時而且妥善的排出燃燒產(chǎn)物；4.必須提供燃燒必須的足夠空間和時間。(三)煤炭完全燃燒的條件（四）影響煤燃燒的物質(zhì).礦物質(zhì)在燃燒時，煤中的矸石和礦物質(zhì)要轉(zhuǎn)變成液體狀態(tài)，使熱量不能充分放出，或者減低熱量的放出速度，影響燃燒過程。礦物質(zhì)的這種影響，以燃燒揮發(fā)分較小的無煙煤、貧煤時更為突出。煤中所含礦物質(zhì)越多，則單位重量或單位體積的煤所儲存的熱量就越少。鍋爐的燃燒效率及燃燒速度也因此而降低 。（四）影響煤燃燒的物質(zhì).礦物質(zhì).水分煤中存在水分，則同樣要減少單位重量或單位體積的煤所儲存的熱量，同時使

4、煤中的水分蒸發(fā)還要消耗一些熱量。但是，如果爐膛溫度較高，煤中含有一定水分對燃燒對程并無影響。.水分.硫分煤中的硫分在燃燒時轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，這種氣體與金屬接觸時能起腐蝕作用。 .硫分二.燃料用煤對媒質(zhì)的要求（一）一般工業(yè)鍋爐用煤對媒質(zhì)的要求燃料在鍋爐內(nèi)有三種燃燒方式：1.層狀燃燒2.沸騰式燃燒3.懸浮式燃燒二.燃料用煤對媒質(zhì)的要求（一）一般工業(yè)鍋爐用煤對媒質(zhì)的要求.層燃爐 層燃爐有固定爐排、水平鏈條爐排和階梯往復(fù)式鏈條爐排等等。其燃燒的方式都是固體塊狀、粒狀和粉狀的混合原煤，在固定或活動的爐排上著床燃燒，氧氣從爐排的底部空隙進(jìn)入煤層助燃。層燃爐的燃燒強度低、熱效率低，只適應(yīng)于優(yōu)質(zhì)煤、且大顆粒煤塊燒不

5、透、負(fù)荷調(diào)整窄、熱工難以形成自控、不能脫硫，而且勞動強度大。.層燃爐.煤粉爐主要有豎井煤磨或風(fēng)扇磨噴煤煤粉爐。該類爐是將煤磨細(xì)成粉后，鼓風(fēng)送入爐膛中懸浮燃燒。該類爐的煤粉制備能耗高，設(shè)備磨損厲害，對原煤的品質(zhì)及水分有要求，殘?zhí)几?，煙氣排放污染大。?fù)荷調(diào)整窄，安全性差，著火難，不便壓火。.煤粉爐.煤氣化發(fā)生爐把原煤裂解，使其產(chǎn)生煤氣。技術(shù)關(guān)鍵是裂解轉(zhuǎn)化成煤氣的效率。該裝置投資大，對煤質(zhì)有要求，轉(zhuǎn)化技術(shù)欠成熟，安全性差，工業(yè)應(yīng)用有較大的局限性 .煤氣化發(fā)生爐二、火力發(fā)電用煤對媒質(zhì)的要求1.發(fā)熱量 2.揮發(fā)分3.水分4.灰分 5.煤灰熔融性6.硫分7.粒度二、火力發(fā)電用煤對媒質(zhì)的要求1.發(fā)熱量 煤的

6、燃燒第三組累了，休息會兒火電廠 鍋爐設(shè)備2 - 視頻 - 優(yōu)酷視頻 - 在線觀看累了，休息會兒火電廠 鍋爐設(shè)備2 - 視頻 - 優(yōu)酷視頻 -1.發(fā)熱量：發(fā)熱量是鍋爐設(shè)計的一個重要依據(jù)。由于電廠煤粉對煤種適應(yīng)性較強，因此只要煤的發(fā)熱量與鍋爐設(shè)計要求大體相符即可。 1.發(fā)熱量：發(fā)熱量是鍋爐設(shè)計的一個重要依據(jù)。由于電廠煤2.揮發(fā)分：揮發(fā)分是判明煤炭著火特性的首要指標(biāo)。揮發(fā)分含量越高，著火越容易。根據(jù)鍋爐設(shè)計要求，供煤揮發(fā)分的值變化不宜太大，否則會影響鍋爐的正常運行。如原設(shè)計用低揮發(fā)分的煤而改燒高揮發(fā)分的煤后，因火焰中心逼近噴燃器出口，可能因燒壞噴燃器而停爐；若原設(shè)計用高揮發(fā)分的煤種而改燒低揮發(fā)分的煤

7、，則會因著火過遲使燃燒不完全，甚至造成熄火事故。因此供煤時要盡量按原設(shè)計的揮發(fā)分煤種或相近的煤種供應(yīng)。 2.揮發(fā)分：揮發(fā)分是判明煤炭著火特性的首要指標(biāo)。揮發(fā)分含量3、水分：水分是燃燒過程中的有害物質(zhì)之一，它在燃燒過程中吸收大量的熱，對燃燒的影響比灰分大得多。煤及煤粉中適量含水也有其有利的一面。煤粉過于干燥，磨煤機出口氣粉混合物溫度過高，煤粉有爆炸的危險。一般說來，在制粉系統(tǒng)尾部（即排粉機前）的氣粉混合物中，水蒸氣的飽和度保持在70%左右比較適宜 3、水分：水分是燃燒過程中的有害物質(zhì)之一，它在燃燒過程中吸4.灰分：灰分含量會使火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?，著火時間推遲，燃燒不穩(wěn)定，爐溫下降。灰分增高，還將直

8、接增加燃煤運費和廠內(nèi)輸送、制粉除灰等耗電量，增加設(shè)備維護(hù)費用，減少灰場使用年限。4.灰分：灰分含量會使火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?，著火時間推遲，燃燒.灰熔點由于煤粉爐爐膛火焰中心溫度多在1500以上，在這樣高溫下，煤灰大多呈軟化或流體狀態(tài)。.灰熔點6、煤的硫分：硫是煤中有害雜質(zhì)，雖對燃燒本身沒有影響，但它的含量太高，對設(shè)備的腐蝕和環(huán)境的污染都相當(dāng)嚴(yán)重。因此，電廠燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超過2.5%。 6、煤的硫分：硫是煤中有害雜質(zhì)，雖對燃燒本身沒有影響，但它7.粒度煤塊愈大，透氣性雖好，但起反應(yīng)的煤表面積小，所需要的空氣量也小。煤的顆粒愈小，它的表面積雖然大，但由于彼此堆積很緊密，起反應(yīng)的

9、煤表面積實際上很小，進(jìn)入的空氣也很少。所以在成層燃燒時，對煤的粒度要有嚴(yán)格的要求，粒度不宜于過大，也不宜于過小，一般來說，5060毫米的煤炭，對燃燒最為有利。 7.粒度（三）蒸汽機車的用煤要求。 鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的大動脈， 煤炭產(chǎn)量的一半左右靠鐵路運輸來實現(xiàn)流通過程。在鐵路牽引動力機車中，蒸汽機車又占有相當(dāng)大的比重。它以煤炭為燃料，是各種機車中效率最低的車種。但由于我國在短期內(nèi)不能完全淘汰，因此就需做好蒸汽機車的煤炭供應(yīng)工作，以發(fā)揮發(fā)機車的最大效益。（三）蒸汽機車的用煤要求。 鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的大動脈， 煤炭產(chǎn)煤的燃燒第三組1蒸汽機車鍋爐 : 蒸汽機車鍋爐是臥式固定爐排層燃煙管鍋爐，其作用就是使煤

10、在爐內(nèi)燃燒，將水變?yōu)榫哂邢喈?dāng)高的溫度和壓力的蒸汽，供汽機作功時使用，它是機車上的動力裝備。目前我國蒸汽機車鍋爐熱效率在70%左右。根據(jù)機車作功的需要，煤一般由人工間斷加入爐內(nèi)完成燃燒過程。煤的燃燒第三組2蒸汽機車的用煤要求: 蒸汽機車鍋爐設(shè)備因機車工作特點，它與工廠等地面布置的鍋爐不同要求。由于機車處于不停的運行之中，因此它不能隨時清渣除灰、加水，也不能設(shè)置高大煙囪來加強燃燒和除塵等限制使得機車燃煤有較高的要求。2蒸汽機車的用煤要求: 蒸汽機車鍋爐設(shè)備因機車工作特點，它對粒度要求。由于機車牽引重量較大，為保證做功的需要，鍋爐要有較大的蒸發(fā)率，一般要達(dá)7080kg/m2h，為此需較高的通風(fēng)強度。

11、而通風(fēng)強度較大時，燃?xì)馑俣燃涌?，一些?xì)小的煤粒易被風(fēng)流帶走，再加之機車鍋爐煙道短，引風(fēng)壓差大，被風(fēng)流帶走的煤粒直接被“吐”入大氣中。又由于機車鍋爐為固定爐排層燃方式，因此，一部分細(xì)小煤粒易從爐排漏入灰坑。這種“上吐下瀉”的煤炭浪費損失很大。特別是在燃用混煤和原煤時，損失更大。 對粒度要求。由于機車牽引重量較大，為保證做功的需要，鍋爐發(fā)熱量。機車是一個高速運行的熱機，功率很大，而且對運行的可靠性和時間性要求較高。因此需要有足夠熱量來生產(chǎn)蒸汽以滿足作功的需要。 發(fā)熱量。機車是一個高速運行的熱機，功率很大，而且對運行的可灰分?；曳质菣C車用煤的一個主要指標(biāo)。若供煤灰分過高，為保證汽機做功的供氣量，必須

12、增加煤量，這就增加了爐床料層厚度，通風(fēng)受阻，影響了煤的燃燒，使蒸汽壓力降低，機車牽引力下降。再者因機車多用于長途運輸，除灰不能象一般工業(yè)鍋爐那樣隨時進(jìn)行，而必須在機車停下后清爐。若灰分增加，必須增加清灰次數(shù)和時間，降低運能，并增加司爐工的勞動強度。因此機車用煤灰分要求Ad2024%。 灰分。灰分是機車用煤的一個主要指標(biāo)。若供煤灰分過高，為保證揮發(fā)分。由于機車鍋爐爐膛空間大，通風(fēng)面積不大。因此，為使煤炭在爐內(nèi)迅速著火燃燒，應(yīng)選用揮發(fā)分較高的煤，以增加完全燃燒程度，適應(yīng)大功率供氣的需要。 揮發(fā)分。由于機車鍋爐爐膛空間大，通風(fēng)面積不大。因此，為使煤。煤的粘結(jié)性。機車鍋爐為固定爐排，并要求有較高的通風(fēng)

13、強度，因此要求火床有較好的透氣性，即松散性，故煤的粘結(jié)性不能太強，否則就會結(jié)渣成塊，影響通風(fēng)，使燃燒惡化。所以機車最好燃用弱粘煤、長焰煤或氣煤等，其膠質(zhì)層厚度一般不應(yīng)超過12mm 。煤的粘結(jié)性。機車鍋爐為固定爐排，并要求有較高的通風(fēng)強度，對灰熔點要求。煤作為燃料在所有固態(tài)排渣鍋爐中，灰分的結(jié)渣都是個棘手的問題?；胰埸c低的煤在燃燒后結(jié)成大塊灰渣，給清渣帶來很大困難。特別是機車，處于高速運行當(dāng)中，如爐床上形成熔融的爐渣，通風(fēng)將嚴(yán)重受阻，燃燒條件急劇惡化，造成供氣不足，影響機車正常運行。 對灰熔點要求。煤作為燃料在所有固態(tài)排渣鍋爐中，灰分的結(jié)渣都煤的硫分。機車用煤對硫分要求比一般工業(yè)鍋爐要求要高。機

14、車用煤含硫一般不應(yīng)超過1.5%，在隧道較多的鐵路區(qū)段，供煤硫分不應(yīng)超過1%。煤的硫分。機車用煤對硫分要求比一般工業(yè)鍋爐要求要高。機車用(四)工業(yè)窯爐對媒質(zhì)的要求水泥生產(chǎn)要求原、燃材料穩(wěn)定，即使原、燃材料品質(zhì)稍差，但成分穩(wěn)定、均勻，企業(yè)同樣可以生產(chǎn)出質(zhì)量較好的水泥。在正常生產(chǎn)過程中，當(dāng)煤的灰分變化時，會導(dǎo)致生料率值不穩(wěn)定，熟料化學(xué)成分波動大。當(dāng)煤的灰分大時，煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO會導(dǎo)致熟料中的化學(xué)成分發(fā)生變化，熟料中Fe2O3和Al2O3相應(yīng)增加，熔劑礦物增加，KH降低，SM減少。再者煤的灰分大時，煤的熱值降低，生料配熱不夠，使窯內(nèi)上火慢，燒成溫度偏低，造成熟料欠燒，fC

15、aO偏高，熟料強度低。(四)工業(yè)窯爐對媒質(zhì)的要求水泥生產(chǎn)要求原、燃材料穩(wěn)定，即使原（五）民用型煤對媒質(zhì)的要求民用型煤包括民用煤球和蜂窩煤兩類。（五）民用型煤對媒質(zhì)的要求民用型煤包括民用煤球和蜂窩煤兩類。民用型煤具體對煤質(zhì)的要求詳見課本P199P200下面重點講一下民用煤球的一些知識供大家參考學(xué)習(xí)民用型煤具體對煤質(zhì)的要求詳見課本P199P200煤球機煤球機民用煤球 民用煤球 煤的燃燒第三組煤球在有足夠的氧氣中燃燒叫完全燃燒,主要釋放CO2,對人體沒有很大的危害,但是我們有的時候聞的味道很刺鼻,那是它在燃燒過程中還釋放少量的一氧化碳等原故!另外,不完全燃燒是當(dāng)空氣中的氧分子不夠情況下燃燒容易產(chǎn)生一

16、氧化碳CO,人身吸入一氧化碳容易跟結(jié)合血紅蛋白，使人體缺氧,血紅蛋白在人體中是扮演運輸大隊長的角色,運輸?shù)膶ο笫侨梭w所需氧氣.煤球在有足夠的氧氣中燃燒叫完全燃燒,一氧化碳跟血紅蛋白結(jié)合,這樣血紅蛋白運輸?shù)亩际且谎趸?吸入過多會使人缺氧,造成一氧化碳中毒 一、一氧化碳中毒（carbon monoxide poisoning），亦稱煤氣中毒。一氧化碳是無色、無臭、無味的氣體，故易于忽略而致中毒。常見于家庭居室通風(fēng)差的情況下，煤爐產(chǎn)生的煤氣或液化氣管道漏氣或工業(yè)生產(chǎn)煤氣以及礦井中的一氧化碳吸入而致中毒。煤的燃燒第三組二、臨床表現(xiàn) 1、輕度中毒 患者可出現(xiàn)頭痛、頭暈、失眠、視物模糊、耳鳴、惡心、嘔吐

17、、全身乏力、心動過速、短暫昏厥。血中碳氧血紅蛋白含量達(dá)10%-20%。 2、中度中毒 除上述癥狀加重外，口唇、指甲、皮膚粘膜出現(xiàn)櫻桃紅色，多汗，血壓先升高后降低，心率加速，心律失常，煩躁，一時感覺和運動分離（即尚有思維，但不能行動）。癥狀繼續(xù)加重，可出現(xiàn)嗜睡、昏迷。血中碳氧血紅蛋白約在30%-40%。經(jīng)及時搶救，可較快清醒，一般無并發(fā)癥和后遺癥。二、臨床表現(xiàn)3、重度中毒 患者迅速進(jìn)入昏迷狀態(tài)。初期四肢肌張力增加，或有陣發(fā)性強直性痙攣；晚期肌張力顯著降低，患者面色蒼白或青紫，血壓下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡。經(jīng)搶救存活者可有嚴(yán)重合并癥及后遺癥。 4、后遺癥 中、重度中毒病人有神經(jīng)衰弱、震

18、顫麻痹、偏癱、偏盲、失語、吞咽困難、智力障礙、中毒性精神病或去大腦強直。部分患者可發(fā)生繼發(fā)性腦病。3、重度中毒 患者迅速進(jìn)入昏迷狀態(tài)。初期四肢肌張力增加， 三、診斷要點 1、中毒史 有發(fā)生中毒的環(huán)境和條件。 2、中毒發(fā)現(xiàn)。 3、實驗室檢查 測定血液碳氧血紅蛋白（HbCO）陽性。 三、診斷要點 四、治療決策與常規(guī)處方 1、改善組織缺氧，保護(hù)重要器官 （1）立即將患者移至通風(fēng)、空氣新鮮處，解開領(lǐng)扣，清除呼吸道分泌物，保持呼吸道通暢。必要時進(jìn)行口對口人工呼吸或氣管插管，或進(jìn)行氣管切開。冬季應(yīng)注意保暖。 （2）吸氧：以加速碳氧血紅蛋白的離解。有條件者行高壓氧治療，效果最佳。鼻導(dǎo)管吸氧的氧流量為8-10L/min。 （3）保護(hù)心腦等重要器官：可用細(xì)胞色素C30mg靜脈滴注（用前做皮膚試驗），或?qū)⑷紫佘?