冷熱源工程-鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)詳解176

第五章鍋爐的基本知識(shí)第一節(jié)概述

鍋爐及鍋爐房設(shè)備的任務(wù)，在于安全可靠、經(jīng)濟(jì)有效地把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，以生產(chǎn)熱水或蒸汽。

用于動(dòng)力、發(fā)電方面的鍋爐，叫做動(dòng)力鍋爐；把用于工業(yè)及采暖方面的鍋爐，稱為供熱鍋爐，又稱工業(yè)鍋爐。按鍋爐燃用的燃料不同，又分為燃?xì)忮仩t，燃油鍋爐，汽油兩用鍋爐以及燃煤鍋爐等。

隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深化，全國(guó)各地經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，高層民用建筑的快速崛起，國(guó)家對(duì)環(huán)保工作提出更高要求，油氣資源的大力開(kāi)發(fā)，燃?xì)馊加湾仩t應(yīng)用逐年上升，燃?xì)馊加湾仩t房建設(shè)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。

我國(guó)使用天然氣的前景十分廣闊。因此，鍋爐制造廠可設(shè)計(jì)高效、無(wú)污染、安全可靠的新型多品種燃?xì)忮仩t，以適應(yīng)市場(chǎng)需要。德國(guó)菲斯曼鍋爐公司的冷凝式低溫燃?xì)鉄崴仩t具有高效、無(wú)污染、排煙溫度僅比回水溫度高5～15℃等優(yōu)點(diǎn)，可以借鑒。第二節(jié)鍋爐的工作過(guò)程

鍋爐，最根本的組成是汽鍋和爐子兩大部分。燃料在爐子里進(jìn)行燃燒，將它的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；高溫的燃燒產(chǎn)物——煙氣則通過(guò)汽鍋受熱面將熱量傳遞給汽鍋內(nèi)溫度較低的水，水被加熱、進(jìn)而沸騰汽化，生成蒸汽。圖5-1鍋爐的基本構(gòu)造圖

汽鍋的基本構(gòu)造包括鍋殼(或稱鍋筒)、管束受熱面等組成的一個(gè)水系統(tǒng)。爐子包括燃燒器、燃燒室等組成的燃燒設(shè)備。為了保證鍋爐的正常工作和安全，鍋爐還必須裝設(shè)安全閥、壓力表、排污閥、止回閥等。還有用來(lái)消除受熱面上積灰以利傳熱的吹灰器，以提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

鍋爐的工作包括三個(gè)同時(shí)進(jìn)行著的過(guò)程：燃料的燃燒過(guò)程、煙氣向水的傳熱過(guò)程和水的受熱汽化升溫過(guò)程（對(duì)蒸汽鍋爐而言）。一、燃料的燃燒過(guò)程

燃料（燃?xì)饣虿裼停┩ㄟ^(guò)送風(fēng)機(jī)經(jīng)過(guò)燃燒器與空氣混合送入燃燒室，進(jìn)行燃燒反應(yīng)形成高溫?zé)煔狻Ｕ麄€(gè)過(guò)程稱為燃燒過(guò)程。

要保證良好的燃燒必須要有高溫的環(huán)境，充足的空氣量和空氣與燃料的良好混合。當(dāng)然為了鍋爐燃燒的持續(xù)進(jìn)行，還得連續(xù)不斷地供應(yīng)燃料、空氣和排出煙氣。二、煙氣向水(汽等工質(zhì))的傳熱過(guò)程

由于燃料的燃燒放熱，爐內(nèi)溫度很高。在燃燒室四周是鍋殼，高溫?zé)煔馀c鍋殼壁進(jìn)行強(qiáng)烈的輻射換熱，將熱量傳遞給鍋殼內(nèi)工質(zhì)水。繼而煙氣受送風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、煙囪的引力而向煙管束內(nèi)流動(dòng)。煙氣氣掠掠過(guò)過(guò)管管束束受受熱熱面面，，與與管管壁壁發(fā)發(fā)生生對(duì)對(duì)流流換換熱熱，，從從而而將將煙煙氣氣的的熱熱量量傳傳遞遞給給水水，，為為了了增增大大受受熱熱面面的的面面積積，，降降低低排排煙煙溫溫度度，，提提高高鍋鍋爐爐熱熱效效率率，，煙煙氣氣從從后后部部進(jìn)進(jìn)入入部部分分煙煙管管，，在在前前煙煙箱箱匯匯集集后后，，再再?gòu)膹那扒盁煙熛湎溥M(jìn)進(jìn)入入另另一一部部分分煙煙管管，，最最后后在在后后煙煙箱箱匯匯集集排排出出爐爐外外，，從從而而節(jié)節(jié)省省了了燃燃料料。。三、、水水的的受受熱熱升升溫溫（（或或汽汽化化））過(guò)過(guò)程程它也也是是熱熱水水的的生生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)過(guò)程程。。經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)水水處處理理的的鍋鍋爐爐補(bǔ)補(bǔ)給給水水和和管管網(wǎng)網(wǎng)回回水水是是由由水水泵泵加加壓壓后后進(jìn)進(jìn)入入鍋鍋筒筒內(nèi)內(nèi)，，它它屬屬于于直直流流鍋鍋爐爐。。由于于生生產(chǎn)產(chǎn)的的是是90℃的熱熱水水，，鍋鍋殼殼中中的的水水始始終終處處于于過(guò)過(guò)冷冷狀狀態(tài)態(tài)，，因因此此，，不不可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生汽汽化化。。四、鍋鍋爐房房設(shè)備備的組組成鍋爐房房中除除鍋爐爐本體體以外外，還還必須須裝置置象水水泵、、風(fēng)機(jī)機(jī)、水水處理理等等等一類類輔助助設(shè)備備，以以保證證鍋爐爐房的的生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程程能繼繼續(xù)不不斷地地正常常運(yùn)行行，達(dá)達(dá)到安安全可可靠、、經(jīng)濟(jì)濟(jì)有效效地供供熱。。鍋爐本本體和和它的的輔助助設(shè)備備，總總稱為為鍋爐房房設(shè)備備。1.燃料供應(yīng)應(yīng)系統(tǒng)其作用是是保證為為鍋爐送送入燃料料，根據(jù)據(jù)鍋爐燃燃用的燃燃料不同同，燃料料供應(yīng)系系統(tǒng)是不不一樣的的，如燃燃?xì)廨斉渑涔艿?、、供油系系統(tǒng)及運(yùn)運(yùn)煤系統(tǒng)統(tǒng)。2.送、引風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)為了給爐爐子送入入燃燒所所需空氣氣和從鍋鍋爐引出出燃燒產(chǎn)產(chǎn)物——煙氣，以以保證燃燃燒正常常進(jìn)行，，并使煙煙氣以必必需的流流速?zèng)_刷刷受熱面面，有時(shí)時(shí)只需單單獨(dú)設(shè)置置送風(fēng)機(jī)機(jī)或引風(fēng)風(fēng)機(jī)，有有時(shí)兩者者需同時(shí)時(shí)設(shè)置。。3.水系統(tǒng)(包括排污污系統(tǒng))鍋殼內(nèi)具具有一定定的壓力力，因而而給水須須借給水水泵提高高壓力后后送入。。此外，，為了保保證給水水質(zhì)量，，避免汽汽鍋內(nèi)壁壁結(jié)垢或或受腐蝕蝕，鍋爐爐房通常常還設(shè)有有水處理理設(shè)備；；鍋爐的的排污水水因具有有相當(dāng)高高的溫度度和壓力力，因此此須排入入排污降降溫池或或?qū)ＴO(shè)的的擴(kuò)容器器，進(jìn)行行膨脹減減溫。4.儀表控制制系統(tǒng)除了鍋爐爐本體上上裝有的的儀表外外，為監(jiān)監(jiān)督鍋爐爐設(shè)備安安全經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)行，，還常設(shè)設(shè)有一系系列的儀儀表和控控制設(shè)備備，如蒸蒸汽流量量計(jì)、水水量表、、煙溫計(jì)計(jì)、風(fēng)壓壓計(jì)、排排煙二氧氧化碳指指示儀等等常用儀儀表。第三節(jié)鍋鍋爐爐基本特特性的表表示為區(qū)別各各類鍋爐爐構(gòu)造、、燃用燃燃料、燃燃燒方式式、容量量大小、、參數(shù)高高低以及及運(yùn)行經(jīng)經(jīng)濟(jì)性等等特點(diǎn)，，常用下下列的鍋鍋爐基本本特性來(lái)來(lái)說(shuō)明。。一、蒸發(fā)量量、熱功率率鍋爐額定蒸蒸發(fā)量和額額定產(chǎn)熱量量統(tǒng)稱額定定出力，它它是指鍋爐爐在額定參參數(shù)(壓力、溫度度)和保證一定定效率下的的每小時(shí)最最大連續(xù)蒸蒸發(fā)量(產(chǎn)熱量)，用以表征征鍋爐容量量的大小。。蒸發(fā)量常常用符號(hào)D來(lái)表示，單單位是t/h，供熱鍋爐爐蒸發(fā)量一一般從0.1到65t/h。供熱鍋爐，，可用額定定熱功率來(lái)來(lái)表征容量量的大小，，常以符號(hào)號(hào)Q來(lái)表示，單單位是MW。熱功率與蒸蒸發(fā)量之間間的關(guān)系，，可由下式式表示：Q=0.000278D(iq-igs)(5-1)對(duì)于熱水鍋鍋爐：Q=0.000278G(irs″-irs′)(5-2)二、蒸汽(或熱水)參數(shù)鍋爐產(chǎn)生蒸蒸汽的參數(shù)數(shù)，是指鍋鍋爐出口處處蒸汽的額額定壓力(表壓力)和溫度。對(duì)對(duì)生產(chǎn)飽和和蒸汽的鍋鍋爐來(lái)說(shuō)，，一般只標(biāo)標(biāo)明蒸汽壓壓力；對(duì)生生產(chǎn)過(guò)熱蒸蒸汽(或熱水)的鍋爐，則則需標(biāo)明壓壓力和蒸汽汽(或熱水)溫度。供熱鍋爐的的容量、參參數(shù)，既要要滿足生產(chǎn)產(chǎn)工藝上對(duì)對(duì)蒸汽(或熱水)的要求，又又要便于鍋鍋爐房的設(shè)設(shè)計(jì)，鍋爐爐配套設(shè)備備的供應(yīng)以以及鍋爐本本身的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化，因而而要求有一一定的鍋爐爐參數(shù)系列列。額定蒸發(fā)量t/h額定出口蒸汽壓力MPa（表壓）0.40.71.01.251.62.5額定出口蒸汽蒸汽溫度℃飽和飽和飽和飽和250350飽和350飽和3504000.1Δ0.2Δ0.5ΔΔ1ΔΔΔ2ΔΔΔΔ4ΔΔΔΔΔ6ΔΔΔΔΔΔΔ8ΔΔΔΔΔΔΔ10ΔΔΔΔΔΔΔΔΔ15ΔΔΔΔΔΔΔΔ20ΔΔΔΔΔΔΔ35ΔΔΔΔΔΔ65ΔΔ蒸汽汽鍋鍋爐爐參參數(shù)數(shù)系系列列表表5-1額定熱功率MW額定出口/進(jìn)口水溫度℃95/70115/70139/70150/90180/110允許工作壓力MP(表壓)0.40.71.00.71.01.01.251.251.62.50.1Δ0.2Δ0.35ΔΔ0.7ΔΔΔ1.4ΔΔΔ2.8ΔΔΔΔΔΔΔΔ4.2ΔΔΔΔΔΔΔ7.0ΔΔΔΔΔΔΔ10.5ΔΔΔ14.0ΔΔΔΔ29.0ΔΔΔΔ46.0ΔΔ58.0ΔΔ116.0ΔΔ熱水水鍋鍋爐爐參參數(shù)數(shù)系系列列表5-2三、、受受熱熱面面蒸蒸發(fā)發(fā)率率、、受受熱熱面面發(fā)發(fā)熱熱率率受熱熱面面是是指指汽汽鍋鍋和和附附加加受受熱熱面面等等與與煙煙氣氣接接觸觸的的金金屬屬表表面面積積，，即即煙煙氣氣與與水水(或蒸蒸汽汽)進(jìn)行行熱熱交交換換的的表表面面積積。。受受熱熱面面的的大大小小，，工工程程上上一一般般以以煙煙氣氣放放熱熱的的一一側(cè)側(cè)來(lái)來(lái)計(jì)計(jì)算算，，用用符符號(hào)號(hào)H表示示，，單單位位為為m2。每m2受熱熱面面每每小小時(shí)時(shí)所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的蒸蒸汽汽量量，，就就叫叫做做鍋鍋爐爐受受熱熱面面的的蒸蒸發(fā)發(fā)率率，，用用D/H(kg/m2.h)表示示。。熱水水鍋鍋爐爐則則采采用用受受熱熱面面發(fā)發(fā)熱熱率率這這個(gè)個(gè)指指標(biāo)標(biāo)，，即即每每m2受熱面面每小小時(shí)能能生產(chǎn)產(chǎn)的熱熱量，，用符符號(hào)Q/H表示。。受熱面面蒸發(fā)發(fā)率或或發(fā)熱熱率越越高，，則表表示傳傳熱好好，鍋鍋爐所所耗金金屬量量少，，鍋爐爐結(jié)構(gòu)構(gòu)也緊緊湊。。這一一指標(biāo)標(biāo)常用用來(lái)表表示鍋鍋爐的的工作作強(qiáng)度度，但但還不不能真真實(shí)反反映鍋鍋爐運(yùn)運(yùn)行的的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性；；如果果鍋爐爐排出出的煙煙氣溫溫度很很高，，D／H值雖大大，但但未必必經(jīng)濟(jì)濟(jì)。四、鍋鍋爐的的熱效效率鍋爐的的熱效效率是是指每每小時(shí)時(shí)送進(jìn)進(jìn)鍋爐爐的燃燃料(全部完完全燃燃燒時(shí)時(shí))所能發(fā)發(fā)出的的熱量量中有有百分分之幾幾被用用來(lái)產(chǎn)產(chǎn)生蒸蒸汽或或加熱熱水，，以符符號(hào)ηgl表示。。它是是一個(gè)個(gè)能真真實(shí)說(shuō)說(shuō)明鍋鍋爐運(yùn)運(yùn)行的的熱經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性的指指標(biāo)。。目前前生產(chǎn)產(chǎn)的供供熱鍋鍋爐，，其效效率ηgl≈60～80%。五、鍋鍋爐型型號(hào)的的表示示方法法我國(guó)供供熱(工業(yè))鍋爐型型號(hào)由由三部部分組組成，，各部部分之之間用用橫線線相連連，××———×××/××××———×如表5-3所示：：第一部分第二部分第三部分ΔΔΔ××××/××××本體型式燃燒設(shè)備額定蒸發(fā)量或熱功率額定蒸汽壓力或工作壓力過(guò)熱蒸汽溫度或出/進(jìn)水溫度燃料種類鍋爐型型號(hào)表表示表表5-3型號(hào)的的第一一部分分表示示鍋爐爐型式式，燃燃燒方方式和和蒸發(fā)發(fā)量。。共分分三段段：第第一段段用兩兩個(gè)漢漢語(yǔ)拼拼音字字母代代表鍋鍋爐本本體型型式，，其意意義見(jiàn)見(jiàn)表5-4；第二二段用用一個(gè)個(gè)漢語(yǔ)語(yǔ)拼音音字母母代表表燃燒燒方式式(廢熱鍋鍋爐無(wú)無(wú)燃燒燒方式式代號(hào)號(hào))，其意意義見(jiàn)見(jiàn)表5-5；第三三段用用阿拉拉伯?dāng)?shù)數(shù)字表表示蒸蒸發(fā)量量為若若干t／h(熱水鍋鍋爐則則用熱熱功率率MW表示，，廢熱熱鍋爐爐則以以受熱熱面m2表示)?；鸸苠仩t水管鍋爐鍋爐本體型式代號(hào)鍋爐本體型式代號(hào)立式水管LS(立、水)單鍋筒立式單鍋筒縱置式DL(單、立)DZ(單、縱)立式火管LH(立、火)單鍋筒橫置式雙鍋筒縱置式DH(單、橫)SZ(雙、縱)臥式內(nèi)燃WN(臥、內(nèi))雙鍋筒橫置式縱橫鍋筒式強(qiáng)制循環(huán)式SH(雙、橫)ZH(縱、橫)QX(強(qiáng)、循)鍋爐本本體型型式代代號(hào)表表5-4燃燒方式代號(hào)燃燒方式代號(hào)室燃爐固定爐排固定雙層爐排活動(dòng)手搖爐排鏈條爐排拋煤機(jī)倒轉(zhuǎn)爐排加拋煤機(jī)S(室)G(固)C(層)H(活)L(鏈)P(拋)D(倒)振動(dòng)爐排下飼式爐排往復(fù)推飼爐排沸騰爐半沸騰爐旋風(fēng)爐Z(振)A(下)W(往)F(沸)B(半)X(旋)燃燒方式代代號(hào)表表5-5型號(hào)的第二二部分表示示蒸汽(或熱水)參數(shù)，共分分兩段，中中間以斜線線分開(kāi)。第第一段用阿阿拉伯?dāng)?shù)字字表示額定定蒸汽壓力力或允許工工作壓力；；第二段用用阿拉伯?dāng)?shù)數(shù)字表示過(guò)過(guò)熱蒸汽(或熱水)溫度為若干干度。生產(chǎn)產(chǎn)飽和蒸汽汽的鍋爐，，無(wú)第二段段和斜線。。型號(hào)的第三三部分表示示燃料種類類。以漢語(yǔ)語(yǔ)拼音字母母代表燃料料類別，同同時(shí)以羅馬馬字代表燃燃料品種分分類與其并并列，見(jiàn)表表5-6，如同時(shí)使使用幾種燃燃料，則設(shè)設(shè)計(jì)主要燃燃料代號(hào)放放在前面。。燃料品種代號(hào)燃料品種代號(hào)天然氣QT柴油Yc焦?fàn)t煤氣Qs重油Yz液化石油氣Qy油母頁(yè)巖Ym劣質(zhì)煤Ⅰ類劣質(zhì)煤LⅠ褐煤HⅡ類劣質(zhì)煤LⅡ貧煤P無(wú)煙煤Ⅰ類無(wú)煙煤WⅠ型煤XⅡ類無(wú)煙煤WⅡ木柴MⅢ類無(wú)煙煤WⅢ稻糠D煙煤Ⅰ類煙煤AⅠ甘蔗渣GⅡ類煙煤AⅡ其它燃料T燃料品種代代號(hào)表表5-6第六章燃燃料與燃燃燒計(jì)算燃料是鍋爐爐的“糧食食”，是用用以生產(chǎn)蒸蒸汽或熱水水的能量來(lái)來(lái)源。目前前，用于鍋鍋爐的燃料料主要是礦礦物燃料，，如氣體燃燃料天然氣氣、液體燃燃料石油制制品和固體體燃料煤等等。根據(jù)我我國(guó)現(xiàn)行的的燃料政策策，建筑用用供熱鍋爐爐燃料在有有條件的地地區(qū)盡量以以氣體燃料料和液體燃燃料為主，，以減少環(huán)環(huán)境污染。。不同的燃料料因其性質(zhì)質(zhì)各異，需需采用不同同的燃燒方方式和燃燒燒設(shè)備。燃燃料的種類類和特性與與鍋爐造型型、運(yùn)行操操作以及鍋鍋爐工作的的安全性和和經(jīng)濟(jì)性有有著密切的的關(guān)系。因因此，了解解鍋爐燃料料的分類、、組成、特特性以及分分析這些特特性在燃燒燒過(guò)程中所所起的作用用是有重要要意義的。。燃燒計(jì)算算包括燃燃料燃燒燒所需提提供的空空氣量、、燃燒生生成的煙煙氣量和和空氣及及煙氣的的焓的計(jì)計(jì)算，是是鍋爐熱熱力計(jì)算算的一部部分。燃燃燒計(jì)算算的結(jié)果果，為鍋鍋爐的熱熱平衡計(jì)計(jì)算、傳傳熱計(jì)算算和通風(fēng)風(fēng)設(shè)備選選擇計(jì)算算提供可可靠的依依據(jù)。第一節(jié)燃燃料料的成分分及分析析基礎(chǔ)一、氣體體燃料的的成分可燃部分分有氫(H2)、一氧化化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙烷(C2H6)、丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)、丁烷(C4H10)、戊烯(C5H10)、戊烷(C5H12)、苯(C6H6)和硫化氫氫(H2S)；不可燃燃部分有有氮(N2)、氧(O2)、二氧化化碳(CO2)、二氧化化硫(SO2)和水蒸氣氣。上述述各種成成分的含含量比例例不同形形成了不不同的燃燃?xì)?。二、液、、固燃料料的元素素分析成成分通過(guò)元素素分析法法測(cè)定求求得，其其主要組組成元素素有碳(C)、氫(H)、氧(0)、氮(N)和硫(S)五種，此此外還包包含有一一定數(shù)量量的灰分分(A)和水分(W)。燃料的的上述組組成成分分，稱為為元素分分析成分分。碳(C)、氫(H)、硫(S)是燃料的的主要可可燃元素素，氧(0)、氮(N)、灰分(A)和水分(W)是燃料中中的雜質(zhì)質(zhì)。三、燃料成分分分析數(shù)據(jù)的的基準(zhǔn)與換算算提供或應(yīng)用燃燃料成分分析析數(shù)據(jù)時(shí)，必必須標(biāo)明其分分析基準(zhǔn)；只只有分析基準(zhǔn)準(zhǔn)相同的分析析數(shù)據(jù)，才能能確切地說(shuō)明明燃料的特性性，評(píng)價(jià)和比比較燃料的優(yōu)優(yōu)劣，分析基基準(zhǔn)，也即計(jì)計(jì)算基數(shù)。燃燃料的元素分分析成分和工工業(yè)分析成分分，通常是采采用以下四種種分析基準(zhǔn)計(jì)計(jì)算得出的。。1.應(yīng)用基應(yīng)用基是以進(jìn)進(jìn)入鍋爐房準(zhǔn)準(zhǔn)備燃燒的燃燃料為分析基基準(zhǔn)，也即對(duì)對(duì)爐前應(yīng)用燃燃料取樣，以以它的質(zhì)量作作為100%計(jì)算其各組分分的質(zhì)量百分分?jǐn)?shù)含量。Cy+Hy+Oy+Ny+Sy+Ay+Wy=100%(6-1)燃料的應(yīng)用基基成分是鍋爐爐燃用燃料的的實(shí)際應(yīng)用成成分，用于鍋鍋爐的燃燒、、傳熱、通風(fēng)風(fēng)和熱工試驗(yàn)驗(yàn)的計(jì)算。2.分析基分析基是以在在實(shí)驗(yàn)室條件件下(溫度為20℃，相對(duì)濕度為為60%)進(jìn)行風(fēng)干后的的燃料作為分分析基準(zhǔn)，分分析所得的組組成成分的質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含含量。Cf+Hf+Of+Nf+Sf+Af+Wf=100%(6-2)顯而易見(jiàn)，分分析水分Wf即為在實(shí)驗(yàn)室室條件下風(fēng)干干后剩留在燃燃料中的那部部分水分，它它包括全部?jī)?nèi)水分和和部分外水分分。為了避免水水分在分析過(guò)過(guò)程中變動(dòng)，，在實(shí)驗(yàn)室中中進(jìn)行燃料成成分分析時(shí)采采用分析基成成分，其他各各“基”成分分也均據(jù)此導(dǎo)導(dǎo)出。3.干燥基干燥基是以除除去全部水分分的干燥燃料料作為分析基基準(zhǔn)，據(jù)此分分析所得的組組成成分的質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含含量，稱為干干燥基成分。。Cg十Hg十0g十Ng十Sg十Ag＝100%(6-3)燃料水分變化化時(shí)，干燥基基成分不受影影響；對(duì)固體體燃料來(lái)說(shuō)，，為真實(shí)反映映煤中灰的含含量，通常采采用干燥基灰灰分Ag來(lái)表示示。4.可燃基基可燃基基是以以除去去全部部水分分和灰灰分的的燃料料作為為分析析基準(zhǔn)準(zhǔn)，分分析所所得的的其它它各組組成成成分的的質(zhì)量量百分分?jǐn)?shù)含含量，，稱為為可燃燃基成成分。。Cr+Hr+Or+Nr+Sr＝100%(6-4)燃料的的可燃燃基成成分不不再受受水分分和灰灰分變變化的的影響響，是是一種種穩(wěn)定定的組組成成成分，，常用用于判判斷煤煤的燃燃燒特特性和和進(jìn)行行煤的的分類類的依依據(jù)，，如可可燃基基揮發(fā)發(fā)分Vr。煤礦礦提供供的煤煤質(zhì)成成分，，通常常也是是可燃燃基各各組成成成分分。氣體燃燃料的的組成成成分分是用用各組組成氣氣體的的體積積百分分?jǐn)?shù)表表示。。干燃燃?xì)馔ㄍǔＲ砸愿稍镌锘髯鳛榉址治龌鶞?zhǔn)；；實(shí)際際上燃燃?xì)庵兄泻杏幸欢ǘǖ乃羝?，而而水分分則以以標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)狀態(tài)態(tài)下每每m3干燥氣氣體燃燃料攜攜帶的的水蒸蒸汽克克數(shù)d(g/Nm3)來(lái)表示示；濕濕燃?xì)鈿庖部煽梢杂糜酶鹘M組成氣氣體的的應(yīng)用用基的的體積積百分分?jǐn)?shù)表表示。。上述各各種分分析基基準(zhǔn)之之間可可通過(guò)過(guò)換算算系數(shù)數(shù)相互互轉(zhuǎn)換換。例如，，已知知可燃燃基含含碳量量Cr，求應(yīng)應(yīng)用基基含碳碳量Cy。Cr是Cy、Hy、Sy、0y及Ny五種成成分作作為計(jì)計(jì)算基基數(shù)的的百分分?jǐn)?shù)含含量，，即其中，，(100-Ay-Wy)/100是從可可燃基基換算算到應(yīng)應(yīng)用基基的換換算系系數(shù)，，可燃燃基的的其它它組成成成分分都可可采用用同樣樣方法法換算算到相相應(yīng)的的應(yīng)用用基成成分。。再如已已知分分析基基含碳碳量Cf，求應(yīng)應(yīng)用基基含碳碳量Cy。因干燥燥基含含碳量量Cg是Cy、Hy、Sy、0y、Ny及Ay六種成成分作作為計(jì)計(jì)算基基數(shù)的的百分分?jǐn)?shù)含含量，，也是是Cf、Hf、Sf、Qf、Nf及Af六種成成分作作為計(jì)計(jì)算基基數(shù)的的百分分?jǐn)?shù)含含量，，即如此，，即可可寫(xiě)出出分析析基成成分與與應(yīng)用用基成成分之之間的的關(guān)系系式：：分析基基的其其它成成分都都可用用相同同的方方法換換算為為相應(yīng)應(yīng)的應(yīng)應(yīng)用基基成分分，它它們的的換算算系數(shù)數(shù)都是是（100-Wy）/（100-Wf）。燃料的的其它它各種種基之之間的的換算算系數(shù)數(shù)可用用類似似的方方法求求出，，現(xiàn)將將不同同基的的成分分的換換算系系數(shù)列列于表表6-l。第二節(jié)節(jié)燃燃料料種類類及特特性燃料料按按其其物物態(tài)態(tài)可可分分氣氣體體、、液液體體和和固固體體燃燃料料三三大大類類。。如如按按獲獲得得的的方方法法分分，，則則有有天天然然和和人人工工燃燃料料(經(jīng)過(guò)過(guò)一一定定加加工工處處理理)兩類類。。燃燃料料的的類類別別和和性性質(zhì)質(zhì)直直接接關(guān)關(guān)系系到到燃燃燒燒方方式式和和燃燃燒燒設(shè)設(shè)備備的的選選擇擇以以及及鍋鍋爐爐本本體體的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。一、、氣氣體體燃燃料料常用用的的城城市市燃燃?xì)鈿庵髦饕杏刑焯烊蝗粴鈿夂秃腿巳斯すと既細(xì)鈿?，，以以天天然然氣氣較較為為普普遍遍。。天然然氣氣是是指指直直接接從從自自然然界界得得到到的的氣氣體體燃燃料料，，即即基基本本上上只只經(jīng)經(jīng)開(kāi)開(kāi)采采和和收收集集的的燃燃?xì)鈿?。。天天然然氣氣主主要要有?種：(1)油田伴生氣伴生氣是石油油開(kāi)采過(guò)程中中自原油中析析出的氣體，，在分離器中中由于壓力降降低而進(jìn)一步步析出。它的的主要成分是是甲烷(體積百分?jǐn)?shù)為為80%左右)，另外還含有有一些其它烴烴類。伴生氣氣的發(fā)熱量約約為45000kJ/Nm3。標(biāo)態(tài)下密度度約為0.6~0.8kg/Nm3，但燃燒速度度與氣井氣差差不多。(2)氣井氣氣井氣是埋藏藏在地下深處處(2000~3000m或更深)的氣態(tài)燃料。。在地層壓力力作用下燃?xì)鈿饩哂泻芨叩牡膲毫?，往往往達(dá)到1.0~10.0MPa。它的主主要成分分是甲烷烷，體積積百分?jǐn)?shù)數(shù)約為95%左右，還還含有少少量的二二氧化碳碳、硫化化氫、氮氮、和氬氬、氖等等氣體。。(3)礦井氣礦井氣是是從煤礦礦礦井中中抽出的的燃?xì)?。。在新開(kāi)開(kāi)鑿的礦礦井中充充滿著俗俗稱“礦礦井瓦斯斯”的氣氣體。這這種氣體體含有大大量甲烷烷，除了了有爆炸炸危險(xiǎn)外外，還對(duì)對(duì)人體有有窒息性性。因此此，在人人進(jìn)入礦礦井坑道道采煤前前須用空空氣將它它充分置置換出來(lái)來(lái)，所以以它也是是一種氣氣體燃料料資源。。礦井氣氣中甲烷烷含量約約占一半半，其它它主要成成分是空空氣和氮氮。它的的發(fā)熱量量較低，，標(biāo)態(tài)下下一般不不超過(guò)21000kJ/Nm3。（一）常常用燃?xì)鈿獾奶匦孕?.燃?xì)獾幕セQ性具有多種種氣源的的城市，，常常會(huì)會(huì)遇到以以下兩種種情況：：一種是是，隨著著燃?xì)夤┕?yīng)規(guī)模模的發(fā)展展和制氣氣方式的的改變，，某些地地區(qū)原來(lái)來(lái)使用的的燃?xì)饪煽赡苡善淦渌环N種性質(zhì)不不同的燃燃?xì)馑?；另另一種是是，基本本氣源發(fā)發(fā)生緊急急事故，，或在高高峰負(fù)荷荷時(shí)，需需要在供供氣系統(tǒng)統(tǒng)中摻入入性質(zhì)與與原有燃燃?xì)獠煌钠渌細(xì)?。。?dāng)燃?xì)獬沙煞肿兓淮髸r(shí)時(shí)，燃燒燒器燃燒燒工況雖雖有改變變，但尚尚能滿足足燃具的的原有設(shè)設(shè)計(jì)要求求；當(dāng)燃燃?xì)獬煞址肿兓^較大時(shí)，，燃燒工工況的改改變使得得燃具不不能正常常工作。。任何燃燃具，，都是是按一一定的的燃?xì)鈿獬煞址衷O(shè)計(jì)計(jì)的。。設(shè)某某一燃燃具以以a燃?xì)鉃榛鶞?zhǔn)進(jìn)行行設(shè)計(jì)和和調(diào)整，，若以b燃?xì)鈦?lái)置置換a燃?xì)?，此此時(shí)燃具具不加以以任何調(diào)調(diào)整而能能保證正正常工作作，則表表示b燃?xì)饪梢砸灾脫Qa燃?xì)?，或或稱b燃?xì)鈱?duì)a燃?xì)饩哂杏小盎Q換性”。。新的制制氣方法法(置換氣)須對(duì)原制制氣方法法(基準(zhǔn)氣)具有互換換性?；セQ性是是城市燃燃?xì)獾闹刂匾笜?biāo)標(biāo)。2.燃?xì)獾娜A華白數(shù)華白指數(shù)數(shù)是在互互換性問(wèn)問(wèn)題產(chǎn)生生初期所所使用的的一個(gè)互互換性判判定指數(shù)數(shù)。是一一項(xiàng)控制制燃具熱熱負(fù)荷穩(wěn)穩(wěn)定狀況況的指標(biāo)標(biāo)。實(shí)用用華白指指數(shù)Ws按下式計(jì)計(jì)算：(6-5)實(shí)際上華華白指數(shù)數(shù)反映了了發(fā)熱值值的大小小。在置換氣氣和基準(zhǔn)準(zhǔn)氣的化化學(xué)、物物理性質(zhì)質(zhì)相差不不大、燃燃燒特性性比較接接近時(shí)，，可以用用華白指指標(biāo)控制制燃?xì)獾牡幕Q性性。各國(guó)國(guó)一般規(guī)規(guī)定，在在兩種燃燃?xì)饣Q換時(shí)，華華白數(shù)的的變化不不大于±5%～10%。3.著火溫度度燃?xì)忾_(kāi)始始燃燒時(shí)時(shí)的溫度度稱為著著火溫度度，不同同的可燃燃?xì)怏w的的著火溫溫度不同同。單一一可燃?xì)鈿怏w在空空氣中的的著火溫溫度列于于表6-3中。4.爆炸極限限燃?xì)獾谋舛榷葮O限是是燃?xì)獾牡闹匾孕再|(zhì)之一一，因?yàn)闉楫?dāng)燃?xì)鈿夂涂諝鈿猓ɑ蜓跹鯕猓┗旎旌虾?，，如果這這兩種氣氣體達(dá)到到一定比比例時(shí)，，就會(huì)形形成具有有爆炸危危險(xiǎn)的混混合氣體體。該氣氣體與火火焰接觸觸時(shí)，即即形成爆爆炸。但但是并非非任何比比例的燃燃?xì)狻諝饣旌虾蠚怏w都都會(huì)發(fā)生生爆炸，，只有在在燃?xì)狻諝饣旌虾蠚怏w中中可燃?xì)鈿怏w的濃濃度在一一定范圍圍時(shí)，氣氣體才能能發(fā)生爆爆炸。5.硫化物燃?xì)庵械牡牧蚧镂锓譃闊o(wú)無(wú)機(jī)硫和和有機(jī)硫硫。無(wú)機(jī)機(jī)硫指硫硫化氫（（H2S），燃?xì)鈿獾牧蚧镏杏杏?0%～95%為無(wú)機(jī)硫。硫化氫又是一一種活性腐蝕蝕劑。在高壓壓、高溫以及及在燃?xì)庵泻兴謺r(shí)，，腐蝕作用更更會(huì)加劇。燃燃?xì)庵械亩跹趸技把跻惨彩歉g劑，，當(dāng)它們與硫硫化氫同時(shí)存存在，對(duì)管道道和設(shè)備更為為有害。硫化化氫的燃燒產(chǎn)產(chǎn)物二氧化硫硫（SO2）也具有腐蝕蝕性。規(guī)范規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)狀態(tài)下人工工燃?xì)庵辛蚧瘹浜啃∮谟?0mg/Nm3。6.一氧化碳一氧化碳是無(wú)無(wú)色、無(wú)臭、、有劇毒的氣氣體。在人工工燃?xì)庵校靥貏e是發(fā)生爐爐煤氣中，含含有一氧化碳碳。如空氣中中含有0.1%（容積百分?jǐn)?shù)數(shù)）的一氧化化碳，呼吸1h，會(huì)引起頭痛痛和嘔吐，含含量達(dá)0.5%（容積百分?jǐn)?shù)數(shù)）時(shí)，經(jīng)20～30min，將危及生命命。雖然一氧化碳碳是可燃成分分，但因它具具有毒性，故故一般要求城城市燃?xì)庵幸灰谎趸既莘e積百分?jǐn)?shù)應(yīng)小小于10%。7.含濕量天然氣在井場(chǎng)場(chǎng)和集氣站一一般都進(jìn)行了了脫水處理（（高壓低溫分分離），使含含濕量低于氣氣壓0.1Mpa、氣溫―30℃時(shí)的飽和含濕濕量（即標(biāo)態(tài)態(tài)下d＜0.3g/Nm3）。由于天然然氣在輸送過(guò)過(guò)程中，一般般可視為等溫溫降壓或升溫溫降壓過(guò)程，，因此，不會(huì)會(huì)析出冷凝水水，故在管道道上不必設(shè)置置冷凝水排水水器。（二）燃?xì)獾牡募映舫鞘腥細(xì)馐蔷呔哂幸欢ǘ拘孕缘谋ㄐ詺鈿怏w，又是在在壓力下輸送送和使用的。。由于管道及及設(shè)備材質(zhì)和和施工方面存存在的問(wèn)題和和使用不當(dāng)，，容易造成漏漏氣，有時(shí)引引起爆炸、著著火和人身中中毒的危險(xiǎn)。。因此，當(dāng)發(fā)發(fā)生漏氣時(shí)能能及時(shí)被人們們發(fā)覺(jué)，進(jìn)而而消除漏氣是是很必要的。。要求對(duì)沒(méi)有有臭味的燃?xì)鈿饧映簟Ｔ诔鞘腥細(xì)獾牡目扇汲煞种兄?，最具有劇劇毒而含量較較多者為一氧氧化碳。故把把含有一氧化化碳的燃?xì)庖曇暈椤坝卸救既細(xì)狻?，而?guī)規(guī)定了對(duì)有毒毒而無(wú)臭味的的燃?xì)鈶?yīng)加臭臭，使有毒燃燃?xì)庠谶_(dá)到允允許有害含量量之前，應(yīng)能能察覺(jué)。對(duì)于于無(wú)毒燃?xì)庠谠谙喈?dāng)于爆炸炸下限（容積積百分?jǐn)?shù)）20%的含量時(shí)，應(yīng)應(yīng)能察覺(jué)。二、液體燃料料——燃料油(一)燃料油性質(zhì)1.粘度粘度是液體對(duì)對(duì)其自身流動(dòng)動(dòng)具有的阻力力，它是一個(gè)個(gè)表征流動(dòng)性性能的特性指指標(biāo)。粘度大大，流動(dòng)性能能差，在管內(nèi)內(nèi)輸送時(shí)阻力力就大，裝卸卸和霧化都會(huì)會(huì)發(fā)生困難。。重油的粘度通通常用恩氏粘粘度Et表示。恩氏粘粘度是用恩氏氏粘度計(jì)測(cè)得得的一種條件件粘度。恩氏氏粘度計(jì)的主主要部件是底底部帶一個(gè)小小孔的容器，，200mL、t℃的試樣油從恩恩氏粘度計(jì)小小孔流出的時(shí)時(shí)間τt和同體積20℃的蒸餾水流出出的時(shí)間τ20之比，稱為該該油品在t℃時(shí)的恩氏粘度度。(6-6)重油的粘度與與它的成分、、溫度、壓力力有關(guān)。加熱熱溫度愈高，，重油的粘度度愈小。所以以，重油在運(yùn)運(yùn)輸、裝卸和和燃用時(shí)都需需要預(yù)熱，通通常要求油噴噴嘴前的重油油溫度在100℃以上。在所頒頒布的燃料油油標(biāo)準(zhǔn)中油品品牌號(hào)20、60、100及200等數(shù)字，相當(dāng)當(dāng)于該油品在在油溫50℃時(shí)的恩氏粘度度。2.閃點(diǎn)、燃點(diǎn)及及自燃點(diǎn)油的閃點(diǎn)、燃燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)點(diǎn)與油貯運(yùn)的的安全性有很很大關(guān)系，它它們反映油的的著火性能。。（1）閃點(diǎn)隨著油溫的升升高，油面蒸蒸發(fā)的油氣增增多。當(dāng)油氣氣和空氣的混混合物與明火火接觸時(shí)，發(fā)發(fā)生短暫的閃閃光（一閃即即滅），這時(shí)時(shí)的油溫稱為為閃點(diǎn)。油的的閃點(diǎn)與其組組成有密切關(guān)關(guān)系。油中只只要含有少量量相對(duì)分子質(zhì)質(zhì)量小的成分分，就會(huì)使其其閃點(diǎn)顯著降降低。油的沸沸點(diǎn)越低，其其閃點(diǎn)也越低低。壓力升高高，其閃點(diǎn)也也升高。閃點(diǎn)是防止油油發(fā)生火災(zāi)的的一項(xiàng)重要指指標(biāo)。敞口容容器中油溫接接近或超過(guò)閃閃點(diǎn)，就會(huì)增增加著火的危危險(xiǎn)性。在敞敞口容器中加加熱油，加熱熱溫度應(yīng)低于于閃點(diǎn)10℃。而在壓力容容器中則無(wú)此此限制。按照照閃點(diǎn)的高低低，可將燃料料油分為表6-4所列的4個(gè)等級(jí)。油品等級(jí)閃點(diǎn)/℃油品名稱油品組別一級(jí)二級(jí)三級(jí)四組28以下28~4545~120120以上汽油、笨等原油、煤油等輕柴油、重柴油、重油重柴油、重油、渣油等易燃油品

可燃油品油品閃點(diǎn)分類類表表表6-4（2）燃點(diǎn)測(cè)定燃點(diǎn)時(shí)所所用的設(shè)備和和測(cè)定閃點(diǎn)時(shí)時(shí)相同，當(dāng)油油溫達(dá)到閃點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，遇到明明火即可閃燃燃，但要使油油繼續(xù)燃燒下下去，必須使使油溫更高一一些。當(dāng)油面面上的油氣和和空氣的混合合物遇明火能能著火繼續(xù)燃燃燒（持續(xù)時(shí)時(shí)間不少于5s），這時(shí)油的的最低溫度稱稱為該油的燃燃點(diǎn)。顯然，，燃點(diǎn)高于閃閃點(diǎn)。例如，，試驗(yàn)測(cè)得某某種原油的閃閃點(diǎn)為39℃。其燃點(diǎn)為54℃；某種重油的的閃點(diǎn)為222℃，其燃點(diǎn)為282℃。（3）自燃點(diǎn)自燃點(diǎn)是指油油品緩慢氧化化而開(kāi)始自行行著火燃燒的的溫度。自燃燃點(diǎn)的高低主主要決定于燃燃料油的化學(xué)學(xué)組成，并隨隨壓力而改變變，壓力越高高，油質(zhì)越重重，自燃點(diǎn)就就越低。表6-5列出一些油氣氣燃料的自燃燃溫度，供參參考。燃料自燃溫度/℃燃料自燃溫度/℃氫一氧化碳天然氣原油汽油輕柴油530～590610～658530380～530415～430350～380重柴油重油渣油煤油機(jī)油瀝青300～350300～350230～270380350～380270～280常用油氣燃料料的自燃溫度度表表表6-53.凝固點(diǎn)重油是一種復(fù)復(fù)雜的混合物物，它從液態(tài)態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的的過(guò)程是逐漸漸進(jìn)行的，不不象純凈的單單一物質(zhì)那樣樣具有一定的的凝固點(diǎn)。當(dāng)當(dāng)溫度逐漸降降低時(shí)，它并并不立即凝固固，而是變得得愈來(lái)愈稠，，直到完全喪喪失流動(dòng)性為為止。在石油工業(yè)中中規(guī)定，將試試樣油放在一一定的試管中中冷卻，并將將它傾斜450，如試管中的的油面經(jīng)過(guò)5～10s保持不變，這這時(shí)的油溫即即為油的凝固固點(diǎn)。重油的凝固點(diǎn)點(diǎn)高低與所含含的石蠟含量量有關(guān)，含蠟蠟高的油凝固固點(diǎn)高。凝固固點(diǎn)高低關(guān)系系著燃油在低低溫下的流動(dòng)動(dòng)性能，一般般來(lái)說(shuō)，溫度度在凝點(diǎn)以上上的油品，可可自流到泵的的入口或由管管內(nèi)流出，在在低溫下輸送送凝固點(diǎn)高的的油時(shí)，油管管易阻塞不通通，應(yīng)采取加加熱或防凍措措施。4.硫分燃料油按硫的的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)數(shù)分為3種：硫硫分不不超過(guò)過(guò)0.5%的稱為為低硫燃燃料油油；硫分分為0.6%～1.0%稱為中硫燃燃料油油；含硫硫量為為1.1%～3.5%者稱為為高硫燃燃料油油。燃料料油中中含有有的硫硫分在在燃燒燒后生生成的的三氧氧化硫硫與水水化合合生成成硫酸酸，對(duì)對(duì)金屬屬產(chǎn)生生腐蝕蝕，因因此，，燃燒燒硫質(zhì)質(zhì)量百百分?jǐn)?shù)數(shù)高于于1％的燃燃料油油時(shí)，，必須須注意意鍋爐爐尾部部受熱熱面的的低溫溫腐蝕蝕問(wèn)題題。5.灰分燃料油油的灰灰分主主要由由水力力鉆探探開(kāi)采采石油油或運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)落進(jìn)進(jìn)去，，以及及溶解解于石石油中中的鹽鹽類所所組成成。燃燃料油油的灰灰分含含量一一般不不大，，其質(zhì)質(zhì)量百百分?jǐn)?shù)數(shù)約為為0.1%～0.4%?；曳址值闹髦饕沙煞质鞘氢c、、鈣、、鎂、、釩、、鋁、、鐵。。低硫硫燃料料油中中含釩釩量很很少，，而在在高硫硫燃料料油中中含釩釩量較較高，，釩和和鈉會(huì)會(huì)引起起鍋爐爐受熱熱面的的高溫溫腐蝕蝕，同同時(shí)燃燃料油油灰分分易引引起鍋鍋爐受受熱面面的積積灰。。6.熱膨脹脹性在密封封容器器中，，燃料料油的的熱膨膨脹會(huì)會(huì)產(chǎn)生生巨大大的壓壓力。。例如如，在在密封封容器器中，，石蠟蠟重油油從20℃℃加熱到到39℃℃時(shí)，壓壓力升升高達(dá)達(dá)25.0MPa，所以以油罐罐的通通氣管管或呼呼吸閥閥是必必不可可少的的部件件。7.爆炸極限當(dāng)空氣中含含有一定比比例的易燃燃油品蒸氣氣時(shí)，遇明明火爆炸。。在空氣中中所含可能能引起爆炸炸油品蒸氣氣的最小和和最大的體體積百分?jǐn)?shù)數(shù)或濃度稱稱為該種油油品的爆炸炸低限和爆爆炸高限。。通常以%或g/Nm3表示。在低限和高高限之間的的混合氣體體的容積百百分?jǐn)?shù)或濃濃度范圍，，稱為爆炸炸范圍。爆爆炸范圍大大的油品爆爆炸危險(xiǎn)性性大。當(dāng)油油氣的容積積百分?jǐn)?shù)或或濃度高于于爆炸高限限時(shí)，混合合氣體可能能發(fā)生燃燒燒，在燃燒燒過(guò)程中油油氣的容積積分?jǐn)?shù)或濃濃度降低到到爆炸高限限即發(fā)生爆爆炸。對(duì)于于原油及重重油的爆炸炸極限目前前尚無(wú)統(tǒng)一一數(shù)據(jù)。所以衡量油油品的安全全性質(zhì)時(shí)，，應(yīng)根據(jù)閃閃點(diǎn)、爆炸炸極限（容容積百分?jǐn)?shù)數(shù)）和自燃燃點(diǎn)等作全全面分析。。（二）鍋爐爐常用的燃燃油鍋爐的燃油油有重油、、渣油和柴柴油3大類。從廣義上說(shuō)說(shuō)，密度較較大的油都都可以稱為為重油，根根據(jù)我國(guó)的的燃料政策策，燃油鍋鍋爐首先應(yīng)應(yīng)燃用重油油和渣油。。1.重油重油是由裂裂化重油、、減壓重油油、常壓重重油或蠟油油等按不同同比例調(diào)合合制成的。。不同的煉油油廠選用的的原料和比比例常不相相同，根據(jù)據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)SH0356-92，按80℃的運(yùn)動(dòng)粘度度分為20、60、100和200等4個(gè)牌號(hào)。牌牌號(hào)的數(shù)目目約等于該該油在50℃時(shí)的恩氏粘粘度。。從元素分析析成分上看看，重油和和煤是一樣樣的，也是是由碳、氫氫、氧、氮氮、硫、水水分、灰分分等元素組組成，其特特點(diǎn)是含碳碳?xì)淞扛撸?，灰分和水水分含量少少，所以發(fā)發(fā)熱量較高高（Qydw=37600～40000kJ/kg）。重油的含氫氫量較高，，所以重油油很容易著著火燃燒，，并且?guī)缀鹾鯖](méi)有爐內(nèi)內(nèi)結(jié)渣及磨磨損的問(wèn)題題。重油加加熱到一定定溫度就能能流動(dòng)，故故運(yùn)輸和控控制都較方方便。然而而重油的硫硫分和灰分分對(duì)受熱面面的腐蝕和和積灰要比比煤粉爐嚴(yán)嚴(yán)重得多。。2.渣油渣油是減壓壓蒸餾塔塔塔底的殘留留油，也稱稱為直餾渣渣油，它的的主要成分分為高分子子烴類和膠膠狀物質(zhì)。。原油在蒸蒸餾后，硫硫分集中于于渣油中，，所以相對(duì)對(duì)地說(shuō)，它它的含硫量量較高，其其含硫量決決定于原油油含硫量以以及加工工工藝情況。。渣油的粘度度和流動(dòng)性性決定于原原油本身的的特性和含含蠟量。渣渣油除用作作鍋爐燃料料外，還用用作再加工工（如裂化化）的原料料油。3.輕柴油柴油分輕柴柴油和重柴柴油2種。輕柴油由石石油的各種種直餾柴油油餾分、催催化柴油餾餾分和混有有熱裂化柴柴油餾分等等制成。其其產(chǎn)品按質(zhì)質(zhì)量分為優(yōu)優(yōu)等品、一一級(jí)品和合合格品3個(gè)等級(jí)，每每個(gè)等級(jí)按按凝點(diǎn)分為為10、0、―10、―20、―35和―50等6個(gè)牌號(hào)。。目前，，小型燃燃油鍋爐爐用輕柴柴油作燃燃料已日日趨普遍遍。三、固體體燃料——煤煤是由遠(yuǎn)遠(yuǎn)古植物物殘骸沒(méi)沒(méi)入水中中，又被被地層覆覆蓋經(jīng)地地質(zhì)化學(xué)學(xué)作用而而形成的的有機(jī)生生物巖，，是一種種有機(jī)化化合物和和無(wú)機(jī)化化合物的的復(fù)雜混混合物。。隨著煤煤的形成成年代的的增長(zhǎng)，，煤的煤煤化程度度逐年加加深，所所含水分分和揮發(fā)發(fā)物隨之之減少，，而碳含含量則相相應(yīng)增大大。煤被被劃分為為褐煤、煙煙煤、貧貧煤和無(wú)無(wú)煙煤四類。（一）、、煤的特特性1.揮發(fā)分失去水分分的干燥燥煤樣在在隔絕空空氣下加加熱至一一定溫度度時(shí)，它它所析出出的氣態(tài)態(tài)物質(zhì)稱稱為揮發(fā)發(fā)物，其其百分?jǐn)?shù)數(shù)含量即即為揮發(fā)發(fā)分。揮發(fā)物不不是以現(xiàn)現(xiàn)成狀態(tài)態(tài)存在于于燃料中中的，而而是在燃燃料加熱熱中形成成的。揮揮發(fā)物主主要由各各種碳?xì)錃浠衔镂?、氫、、一氧化化碳、硫硫化氫等等可燃?xì)鈿怏w和少少量的氧氧、二氧氧化碳及及氮等不不可燃?xì)鈿怏w組成成。煤的揮發(fā)發(fā)分含量量對(duì)燃燒燒過(guò)程的的發(fā)生和和發(fā)展有有較大影影響。煤煤在爐中中受熱干干燥后，，揮發(fā)分分首先析析出，當(dāng)當(dāng)濃度和和溫度達(dá)達(dá)到一定定時(shí)遇著著空氣迅迅即著火火燃燒。。因此，，揮發(fā)分分對(duì)燃燒燒過(guò)程的的初始階階段具有有特殊的的意義。。揮發(fā)分分含量高高的煤，，不但著著火迅速速，燃燒燒穩(wěn)定，，而且也也易于燃燃燒完全全。煤的揮發(fā)發(fā)分大小小對(duì)鍋爐爐工作有有著很大大的影響響，鍋爐爐的爐膛膛結(jié)構(gòu)和和鍋爐的的運(yùn)行方方法等都都與煤的的揮發(fā)分分含量有有關(guān)。所所以，揮揮發(fā)分是是煤的一一個(gè)重要要燃燒特特性，也也是(我國(guó)以及及美、俄俄、英、、法等國(guó)國(guó))作為煤的的分類的的重要依依據(jù)之一一。2.焦結(jié)性煤在隔絕絕空氣加加熱時(shí)，，水分蒸蒸發(fā)、揮揮發(fā)分析析出后的的固體殘殘余物是是焦炭。。煤種不不同，其其焦炭的的物理性性質(zhì)、外外觀等也也各不相相同，有有的松散散呈粉末末狀，有有的則結(jié)結(jié)成不同同硬度的的焦塊。。焦炭的的這種不不同焦結(jié)結(jié)性狀，，稱為煤煤的焦結(jié)結(jié)性，它它是煤的的又一重重要燃燒燒特性。。在層燃爐爐的爐排排上燃用用焦結(jié)性性很弱的的煤，因因焦呈粉粉末，極極易被穿穿過(guò)爐層層的氣流流攜帶飛飛走，使使燃燒不不完全，，還可能能從爐排排通風(fēng)空空隙中漏漏落，造造成漏落落損失。。如果燃燃用焦結(jié)結(jié)性很強(qiáng)強(qiáng)的煤，，焦呈塊塊狀，焦焦炭?jī)?nèi)的的質(zhì)點(diǎn)難難于與空空氣接觸觸，使燃燃燒困難難；同時(shí)時(shí)，爐層層也會(huì)因因焦結(jié)而而失去多多孔性，，既增大大阻力，，又使燃燃燒惡化化。3.灰熔點(diǎn)當(dāng)焦炭中中的可燃燃物——固定碳燃燃燒殆盡盡，殘留留下來(lái)的的便是煤煤的灰分分?；曳址值娜廴谌谛?，習(xí)習(xí)慣上稱稱作煤的的灰熔點(diǎn)點(diǎn)?；胰埸c(diǎn)對(duì)對(duì)鍋爐工工作有較較大的影影響?；一胰埸c(diǎn)低低，容易易引起受受熱面結(jié)結(jié)渣。熔熔化的灰灰渣會(huì)把把未燃盡盡的焦炭炭裹住而而妨礙繼繼續(xù)燃燒燒，甚至至?xí)氯麪t排的的通風(fēng)孔孔隙而使使燃燒惡惡化。工業(yè)上一一般以煤煤灰的軟軟化溫度度t2作為衡量量其熔融融性的主主要指標(biāo)標(biāo)。對(duì)固固態(tài)排渣渣爐，為為避免爐爐膛出口口結(jié)渣，，出口煙煙溫要比比軟化溫溫度t2低100℃℃。軟化溫溫度t2高于1425℃的灰稱為為難熔性性灰，在在1200-1425℃℃之間的灰灰稱為可可熔性灰灰，低于于1200℃的灰叫做做易熔性性灰。（二）鍋鍋爐常用用煤種類類1褐煤褐煤因外外觀呈棕棕褐色而而取名。。由于它它的煤化化程度較較低，可可燃基揮揮發(fā)分可可高達(dá)40%以上，且且揮發(fā)分分開(kāi)始析析出溫度度低，容容易著火火。但它它的吸水水能力較較強(qiáng)，所所以它的的發(fā)熱量量不高，，褐煤質(zhì)質(zhì)地松脆脆，易風(fēng)風(fēng)化，易易自燃，，難于貯貯存，也也不宜遠(yuǎn)遠(yuǎn)運(yùn)，屬屬于地方方性低質(zhì)質(zhì)煤。2.煙煤煙煤的碳碳含量高高，揮發(fā)發(fā)分也多多，Vr＞10%～40%，易于著著火和燃燃燒，而而且灰分分和水分分含量一一般較少少，其發(fā)發(fā)熱量較較高。煙煙煤呈黑黑色，質(zhì)質(zhì)地松軟軟，具有有一定光光澤，燃燃燒時(shí)多多煙。它它是自然然界中分分布最廣廣和品種種最多的的煤種。。3.貧煤貧煤的煤煤化程度度低于無(wú)無(wú)煙煤，，其揮發(fā)發(fā)分Vr＞10%～20%。與煙煤相比比，貧煤較難難著火和燃燒燒，燃燒時(shí)火火焰短，焦結(jié)結(jié)性差，發(fā)熱熱量介于無(wú)煙煙煤和一般煙煙煤之間。4.無(wú)煙煤無(wú)煙煤俗稱白白煤，是煤化化程度最高的的煤種。它的的揮發(fā)分含量量很少，Vr＜10%；碳含量高，，最高的可燃燃基碳含量可可達(dá)95%～98%，所以著火相相當(dāng)困難，且且不容易燃盡盡燒透。無(wú)煙煙煤燃燒時(shí)無(wú)無(wú)煙，只有很很短的青藍(lán)色色火焰，其焦焦渣呈粉末狀狀，無(wú)粘結(jié)性性。第三節(jié)燃燃料的發(fā)熱量量一、發(fā)熱量的的定義燃料的發(fā)熱量量是指單位體體積或單位質(zhì)質(zhì)量的燃料在在完全燃燒時(shí)時(shí)所放出的熱熱量，單位為為kJ/Nm3或kJ/kg。根據(jù)燃燒產(chǎn)物物中水的物態(tài)態(tài)不同，發(fā)熱熱量有高位發(fā)發(fā)熱量Qgw和低位發(fā)熱量量Qdw兩種。高位發(fā)發(fā)熱量是指1Nm3（1kg）燃料完全燃燃燒后所產(chǎn)生生的熱量，它它包括燃料燃燃燒時(shí)所生成成的水蒸汽的的汽化潛熱，，也即所有水水蒸汽全部凝凝結(jié)為水。在在高位發(fā)熱量量中扣除全部部水蒸汽的汽汽化潛熱后的的發(fā)熱量，稱稱為低位發(fā)熱熱量。它接近近鍋爐運(yùn)行的的實(shí)際情況，，所以在鍋爐爐設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)等計(jì)算中均均以此作為計(jì)計(jì)算依據(jù)。二、燃?xì)獍l(fā)熱熱量的計(jì)算與與確定燃料發(fā)熱量的的大小取決于于燃料中可燃燃成分種類和和數(shù)量。由于于燃料并不是是各種成分的的機(jī)械混合物物(氣體燃料除外外)，而是有著極極其復(fù)雜的化化合關(guān)系，因因而燃料的發(fā)發(fā)熱量并不等等于所含各可可燃組分的發(fā)發(fā)熱量的算術(shù)術(shù)和，無(wú)法用理論公公式來(lái)準(zhǔn)確計(jì)計(jì)算，只能借助于于實(shí)測(cè)，或借借助某些經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式來(lái)推算算出它的近似似值。1.燃?xì)獍l(fā)熱量的的計(jì)算實(shí)際使用的燃燃?xì)馐呛卸喽喾N組分的混混合氣體?；旎旌蠚怏w的發(fā)發(fā)熱量可以直直接用熱量計(jì)計(jì)測(cè)定，也可可以由各單一一氣體的發(fā)熱熱量根據(jù)混合合法則按（6-8）式式進(jìn)進(jìn)行行計(jì)計(jì)算算。。（6-8）2.干燃燃?xì)鈿獾牡母吒摺?、低低位位發(fā)發(fā)熱熱量量的的換換算算標(biāo)態(tài)態(tài)下下干干燃燃?xì)鈿獾牡母吒呶晃话l(fā)發(fā)熱熱量量和和低低位位發(fā)發(fā)熱熱量量可可按按下下式式進(jìn)進(jìn)行行換換算算：：（6-9）、、3.濕燃燃?xì)鈿飧吒?、、低低位位發(fā)發(fā)熱熱量量的的換換算算標(biāo)態(tài)態(tài)下下濕濕燃燃?xì)鈿獾牡母吒呶晃话l(fā)發(fā)熱熱量量和和低低位位發(fā)發(fā)熱熱量量可可按按式式（（6-10）、式（（6-11）進(jìn)行換換算：（6-10）(6-11)4.干、濕燃燃?xì)獍l(fā)熱熱量的換換算干燃?xì)獾牡牡臀话l(fā)發(fā)熱量和和濕燃?xì)鈿獾牡臀晃话l(fā)熱量量可按下下式進(jìn)行行換算：：（6-12）或（6-13）干燃?xì)獾牡母呶话l(fā)發(fā)熱量和和濕燃?xì)鈿獾母呶晃话l(fā)熱量量可按式式（6-14）、式（（6-15）進(jìn)行換換算：5.近似考慮在工程上對(duì)對(duì)燃?xì)獍l(fā)熱熱量的計(jì)算算還可作如如下近似考考慮：（1）當(dāng)燃?xì)庵兄泻猩倭苛浚w積分分?jǐn)?shù)在3%以下）成分分不明的不不飽和烴時(shí)時(shí)，該不飽飽和烴的發(fā)發(fā)熱量可按按乙烯（C2H4）的發(fā)熱量量計(jì)算。（2）當(dāng)天然氣氣中重?zé)N（（C2H6、C3H8……）含量不明明時(shí)，其不不明部分的的飽和碳?xì)錃浠衔锟煽砂慈莘e百百分?jǐn)?shù)80%的C2H6和20%的C6H6計(jì)算：或按按=100%C3H6進(jìn)行計(jì)算。。（3）一般情況況下，燃?xì)鈿庵泻苛繕O少，可可以忽略不不計(jì)。（4）當(dāng)天然氣氣中甲烷容容積百分?jǐn)?shù)數(shù)在95%～98%，而其它成成分不明時(shí)時(shí)，應(yīng)用基基低位發(fā)熱熱量可取為為三、燃油和和煤發(fā)熱量量的計(jì)算與與確定1.燃油和煤的的發(fā)熱量的的換算燃料的應(yīng)用用基高位發(fā)發(fā)熱量Qygw與低位發(fā)熱熱量Qydw之間的關(guān)系系就可用下下式表達(dá)：：(6-16)同樣，分析析基、干燥燥基和可燃燃基高位發(fā)發(fā)熱量和低低位發(fā)熱量量之間也有有如下關(guān)系系：對(duì)于高位發(fā)發(fā)熱量來(lái)說(shuō)說(shuō)，水分只只是占據(jù)了了質(zhì)量的一一定分額而而使發(fā)熱量量降低；對(duì)對(duì)于低位發(fā)發(fā)熱量，水水分不僅占占據(jù)了質(zhì)量量的一定分分額，而且且還要吸收收汽化潛熱熱。因此在在各種基的的高位發(fā)熱熱量之間可可以用表6-1的換算系系數(shù)進(jìn)行行換算；；對(duì)于低低位發(fā)熱熱量則不不然，必必須考慮慮煙氣中中全部水水蒸汽的的汽化潛潛熱。表表6-8是各種基基的低位位發(fā)熱量量之間的的換算關(guān)關(guān)系。2.發(fā)熱量的的實(shí)測(cè)液體和固固體燃料料的發(fā)熱熱量通常常用圖6-1所示的氧氧彈測(cè)熱熱器直接接測(cè)定。。氧彈測(cè)測(cè)熱器有有恒溫式式及絕熱熱式兩種種。圖6-1氧彈測(cè)熱熱器1-氧彈2-水容器3-外殼4-溫度計(jì)5-測(cè)熱器蓋蓋6-攪拌器7-電動(dòng)機(jī)8-坩堝9、10-導(dǎo)電極3.發(fā)熱量的的近似計(jì)計(jì)算1）燃料油油燃料油的的發(fā)熱量量應(yīng)以實(shí)實(shí)測(cè)值為為準(zhǔn)。也也可用油油品應(yīng)用用基或干干燥基元元素成分分按下列列公式計(jì)計(jì)算：在無(wú)元素素分析資資料時(shí)，，發(fā)熱量量可根據(jù)據(jù)油的密密度估算算：由此可見(jiàn)見(jiàn)，含輕輕質(zhì)餾分分愈多的的油品，，即密度度愈小的的燃油，，其發(fā)熱熱量愈大大。2）煤若有煤的的元素分分析資料料，應(yīng)用用基低位位發(fā)熱量量也可用用門(mén)捷列列夫經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式計(jì)計(jì)算：Qgdw=339Cy+1030Hy-109(Oy-Sy)-25Wy第四節(jié)燃燃料料的燃燒燒計(jì)算燃料的燃燃燒，是是燃料中中的可燃燃元素和和氧氣在在高溫條條件下進(jìn)進(jìn)行的劇劇烈氧化化反應(yīng)過(guò)過(guò)程，同同時(shí)放出出大量的的熱量。。燃燒后后生成煙煙氣和灰灰。顯而而易見(jiàn)，，為使燃燃燒進(jìn)行行得充分分完全，，除需要要保證一一個(gè)高溫溫環(huán)境外外，必須須提供燃燃燒所需需的充足足氧氣(由空氣中中獲取)，并使之之與燃料料充分混混合接觸觸，同時(shí)時(shí)還必須須將燃燒燒產(chǎn)物——煙氣和和灰及及時(shí)排排走。。燃料的的燃燒燒計(jì)算算，就就是計(jì)計(jì)算燃燃料燃燃燒時(shí)時(shí)所需需的空空氣量量和生生成的的煙氣氣量，，以及及空氣氣和煙煙氣的的焓。。一、燃燃料燃燃燒所所需的的空氣氣量計(jì)計(jì)算假設(shè)：：燃?xì)?、、空氣氣和煙煙氣所所含有有的各各種組組成氣氣體，，包括括水蒸蒸汽在在內(nèi)均均認(rèn)為為是理理想氣氣體，，在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狀狀態(tài)下下1kmol體積等等于22.4Nm3；同時(shí)時(shí)還假假定空空氣只只是氧氧和氮氮的混混合氣氣體，，其體體積比比為21:79。1Nm3或1kg應(yīng)用基基燃料料完全全燃燒燒，而而又無(wú)無(wú)過(guò)剩剩氧存存在時(shí)時(shí)所需需的空空氣量量，稱稱為理論空空氣量量，常用用符號(hào)號(hào)Vk0表示，，單位位為Nm3/Nm3或Nm3/kg。為了使使燃料料在爐爐內(nèi)盡盡可能能燃燒燒完全全，實(shí)實(shí)際送送入爐爐內(nèi)的的空氣氣量總總大于于理論論空氣氣量。。實(shí)際際供給給的空空氣量量Vk0比理論論空氣氣量Vk0多出的的這部部分空空氣，，稱為為過(guò)量空空氣；兩者者之比比α則稱為為過(guò)量空空氣系系數(shù)，即(6-26)燃燒lkg燃料實(shí)實(shí)際所所需的的空氣氣量可可由下下式計(jì)計(jì)算：：爐中的的過(guò)量量空氣氣系數(shù)數(shù)是指指爐膛膛出口口處的的α1''，它它的的最最佳佳值值與與燃燃料料種種類類、、燃燃燒燒方方式式以以及及燃燃燒燒設(shè)設(shè)備備結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的完完善善程程度度有有關(guān)關(guān)。。燃燃?xì)鈿庋b裝置置的的過(guò)過(guò)剩剩空空氣氣系系數(shù)數(shù)α值的的大大小小決決定定于于燃燃?xì)鈿馊既紵裏椒椒ǚê秃腿既紵裏O(shè)設(shè)備備的的運(yùn)運(yùn)行行工工況況。。在在工工業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)備備中中，，α一般般控控制制在在1.05~1.20；在在民民用用燃燃具具中中，，α一般般控控制制在在1.3~1.8。供供熱熱鍋鍋爐爐常常用用的的層層燃燃爐爐，，α1''值一一般般在在1.3~1.6之間間。。在燃燃燒燒過(guò)過(guò)程程中中，，正正確確選選擇擇和和控控制制α是十分重要要的，α過(guò)小和過(guò)大大都將導(dǎo)致致不良后果果；前者使使燃料的化化學(xué)熱不能能充分發(fā)揮揮，后者使使煙氣體積積增大，爐爐膛溫度降降低，增加加了排煙熱熱損失，其其結(jié)果都將將使加熱設(shè)設(shè)備的熱效效率下降。。因此，先先進(jìn)的燃燒燒設(shè)備應(yīng)在在保證完全全燃燒的情情況下，盡盡量使α值趨近于1。1.氣體燃料燃燃燒所需的的空氣量計(jì)計(jì)算標(biāo)態(tài)下1Nm3燃?xì)獍慈紵裏磻?yīng)方程程式完全燃燃燒所需要要的空氣量量（指干空空氣）稱為為理論空氣氣量，單位位為Nm3/Nm3。理論空氣氣量也是燃燃?xì)馔耆既紵璧牡淖钚】諝鈿饬?。任何何碳?xì)浠虾衔锏娜紵裏磻?yīng)式為為：當(dāng)燃?xì)饨M成成已知，可可按式（6-29）計(jì)算標(biāo)態(tài)態(tài)下燃?xì)馊既紵璧牡睦碚摽諝鈿饬浚喝細(xì)獾陌l(fā)熱熱量越高，，燃燒所需需理論空氣氣量也越多多，因此，，當(dāng)已知燃燃?xì)獾臀话l(fā)發(fā)熱量或高高位發(fā)熱量量時(shí)，其理理論空氣量量還可按下下面公式計(jì)計(jì)算。2.液、固體燃燃料液體和固體體燃料的可可燃元素為為碳、氫和和硫，它們們完全燃燒燒時(shí)所需的的空氣量可可以根據(jù)完完全燃燒化化學(xué)反應(yīng)方方程式來(lái)計(jì)計(jì)算。碳的完全燃燃燒反應(yīng)方方程式為C+O2＝CO212kgC+22.4Nm3O2＝22.4Nm3CO2每kg碳完全燃燒燒時(shí)需要1.866Nm3氧氣，并產(chǎn)產(chǎn)生1.866Nm3二氧化碳。。硫的完