固液气燃料的异同点Word文档下载推荐.docx

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煤炭资源，尽量使用当地煤、劣质煤。

在一些地区锅炉也可燃用重油、渣油，以

及天然气等。

此外其它行业的副产品，如冶金业的焦炉煤气和高炉煤气、制糖业的甘蔗渣、造纸业的黑液以及生物质等，也可作为锅炉燃料。

燃料的主要成分是碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S），以及灰分（A）和水分（M）。

其中碳、氢、可燃硫为可燃成分，水分和灰分为不可燃成分。

物质是由分子构成的，但由于分子在构成物质时的状态不同，使得物质的存在状态也有所不同，这也会导致固液气燃料的特性产生不同。

下表是固态、液态、气态分子结构的比较。

固态

液态

气态

分子排列

十分紧密

没有固定位置

极度散乱

分子间距离

很小

较小

很大

分子间作用力

强大

较大

极小

分子的运动

在平衡位置附近振动

在一定范围内运动

自由运动

一定体积

有

无

一疋形状

流动性

二、不同燃料的特性

1.固体燃料

固体燃料：

能产生热能或动力的固态可燃物质。

大都含有碳或碳氢化合物。

天然的有木材、泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、油页岩等。

经过加工而成的有木炭、焦炭、煤砖、煤球等。

此外，还有一些特殊品种，如固体酒精、固体火箭燃料。

与液体燃料或气体燃料相比，一般固体燃料燃烧较难控制，效率较低,灰分较多。

可直接用作燃料，也可用作制造液体燃料和气体燃料的原料或化工产品的原料。

固体燃料是一种新型燃料，它用一根火柴便可点燃，能加热食品，引燃蜂窝煤，携带方便，很受人们欢迎。

随着旅游业的日益发展，人们生活水平的不断提=高，固体燃料无疑会有很大的市场。

固体烯料，国内主要以煤为主。

下面介绍一煤的特性

采用煤的煤化程度参数来区分无烟煤、烟煤和褐煤，贫煤属于烟煤的一种。

无烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发份Vdaf和干燥无灰基氢Hdaf作

为指标，以此来区分无烟煤的小类。

烟煤采用两个参数来确定类别，一个是烟煤煤化程度的参数，另一个是表征烟煤粘结性的参数。

烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发份Vdaf作为指标;

烟煤粘结性的参数是根据粘结性的大小不同选用粘结指数、胶质层最大厚度作为指标，以此来区分烟煤中的类别。

褐煤煤化程度的参数采用透光率作为指标，用以区分褐煤和烟煤，以及褐煤中划分小类，并采用恒湿无灰基高位发热量为辅来区分烟煤和褐煤。

动力用煤主要考虑其燃烧性能，而不需考虑煤的气化、炼焦和煤化工等工艺

性能。

我国动力用煤的分类主要根据煤的干燥无灰基挥发份Vdaf多少来确定,

并参考煤的水分和灰分的含量，主要有无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤等。

由于它们的成分和特性不同，在燃烧中的反应也显著不同，只有清楚了解它们的特性，才能设计出优质的锅炉产品，获得最佳的运行性能。

（1）无烟煤

无烟煤是生成年龄最老、煤化程度最高的煤种。

由于其挥发份低（Vdaf<

10%），着火稳燃困难，不易燃尽。

因其含碳量高,水分、灰份含量不多（Aar=6%~25%,Mar=1%~9%,故发热量一般较高，Qnet,v,ar约为25000~325

00kJ/Kg。

在无烟煤燃烧方面难度最大的是Vdaf<

6.5的超低挥发份无烟煤;

而灰份较大且灰熔融温度较低的无烟煤燃烧时则容易产生结渣。

我国无烟煤储量较多，主要分布于华北、中南、西南及福建省。

（2）贫煤

贫煤的煤化程度略低于无烟煤,干燥无灰基挥发份Vdaf含量约为10~2

0%。

贫煤的发热量一般低于无烟煤，其着火稳燃、燃尽也比较困难。

V

daf

低于15%的贫煤通常和无烟煤一起被称为低挥发份煤。

（3）烟煤

烟煤干燥无灰基挥发份Vdaf含量约为20〜45%,一般含碳量也比较高，

着火稳燃、燃尽比较容易。

也有一些含灰量与含水量比较多的烟煤

Aar达40%

以上，低位发热量低于16700kJ/kg，其着火燃烧也比较困难

这部分煤被称

为劣质烟煤。

我国烟煤储量多，分布广，几乎各省区都有烟煤的储藏与开采。

（4）褐煤

褐煤的煤龄最轻，煤化程度最浅,Vdaf含量约为40〜50%

Mar约为20〜

50,Aar高的可达40-50%因其水分、灰份含量比较高，所以发热量较低,Qnet,v.

ar=16200~7000kJ/kg。

但因其挥发份含量高,很易着火燃烧。

褐煤中水

Mar=40%60%以上者可成为高水分褐煤；

灰分Aar=40%〜50%以上者可称

为咼灰分褐煤。

褐煤的另一个特点是含氧量咼，Oar=8%〜10%，因而容易自

燃。

按前苏联及国际分类法规定，褐煤与烟煤的分界线是:

Qgr，畑10^Aar

<

23849kJ/kg的煤属于褐煤,>

23849kJ/kg的煤则属于烟煤。

褐煤燃烧中最困难的问题是防止由于灰熔融温度低（一般ST小于1200C）

而造成的燃烧结渣问题。

我国褐煤主要分布于内蒙、东北、云南、山东、广西等地。

优缺点:

固体燃料的优点是便于储存，便于运输。

缺点是燃烧产生的污染性气体较多，因为固体中会含

较多污染的元素，如S元素等。

2.液体燃料

液体燃料是用来产生热量或动力的液态可燃烧的物质。

主要为碳氢化合物或其混合物，天然的有石油及其某些加工产品如汽油、煤油、柴油、燃料油等；

也

有通过煤的液化或煤、油页岩经干馏以及一氧化碳和氢气用费一托合成法等制得，的人造汽油。

—'

—"

液体燃料比固体燃料有下列优点：

（1）比具有同量热能的煤约轻30%，所占空间约少50%;

（2）可贮存在离炉子较远的地方，贮油柜可不拘形式，贮存便利还胜过气体燃料；

（3）可用较细管道输送，所费人工也少；

（4）燃烧容易控制；

（5）基本上无灰分。

液体燃料用于内燃机和喷气机等。

可用作制造油气和增碳水煤气的原料，也

可用作有机合成工业的原料。

液体燃料主要为石油（或称原油）及其制品，锅炉燃用的主要是重油，轻柴油则作为锅炉点火时的用油，重柴油也只在个别电厂作为锅炉低负荷助燃燃料。

从原理上，石油的炼制方法主要分两类：

一类是利用石油中各种成分的物理特性不同，主要是沸点不同，用蒸馏的方法加以分离；

另一类是用各种方法将烃的分子进行改造。

蒸馏的方法又有两种，一种是常压蒸馏,另一种是减压蒸馏。

而分子改造的方法又包括裂化、重整等。

重油所含成分的分析较复杂，但其元素组成也是碳、氢、氧、氮、硫及少量

的水分和灰分，我国部分重质燃料油油质资料见表1.2-11。

质量好的重油几

乎不含水分、灰分,其碳氢含量比较高,因此发热量较高（Qnet,ar=37.6

42MJ/Kg）。

由于各种牌号重油的粘度存在差异，使用时应适用于不同的喷嘴，以保证良

好的雾化燃烧。

20号重油适用于较小喷嘴（3Okg/h以下）的燃油锅炉；

60号重油适用于中等喷嘴的工业炉或船用锅炉；

100号重油适用于大型喷嘴的各种锅

炉；

200号重油适用于与炼油厂有直接输送管道的具有大型喷嘴的锅炉。

60,

100,200等3个牌号重油在使用时应先进行预热,牌号越大的重油预热温度要

求越咼。

石油炼制过程中排出的残余物，不经处理直接作为燃料，习惯上称之为渣油。

渣油没有统一的质量指标。

燃用渣油时一般均需预热，以利输送和雾化。

重油的主要性质有粘性、密度、闪点、燃点、凝固点、硫分、灰分、机械杂质、发热量和残碳等。

油的运输、储存、雾化和燃烧都受这些特性的影响。

固体煤变成液体燃料的方法:

煤变成油通常有直接液化和间接液化两种方法。

直接液化又称加氢液化”，主要是指在高温高压和催化剂作用下，对煤直接催化加氢裂化，使其降解和加氢

转化为液体油品的工艺过程；

煤的间接液化是先将煤气化，生产出原料气，经净化

后再进行合成反应，生成油的过程。

煤直接液化就是用化学方法，把氢加到煤分子中，提高它的氢碳原子比。

在煤直接液化过程中，催化剂是降低生产成本和降低

反应条件苛刻度的关键。

液体燃料主要优点是发热量高、废物含量少、灰分低、便于运输和燃烧热效应高,可获得近似于气体燃料的燃烧火焰。

一般属于清洁燃料。

缺点是运输不方便。

3.气体燃料

气体燃料,意思是能产生热能或动力的气态可燃物质。

一般含有低分子量的碳氢化合物、氢和一氧化碳等可燃气体，并常含有氮和二氧化碳等不可燃气体。

天然的有沼气、天然气、液化气等。

经过加工而成的有由固体燃料经干馏或气化而成的焦炉气、水煤气、发生炉煤气等；

石油加工而得的石油气，以及由炼

铁过程中所产生的高炉气等。

（1）气体燃料的分类

气体燃料是多种可燃与不可燃单一气体成分组成的混合气体，可燃成分包括碳氢化合物、氢气、一氧化碳等，不可燃气体成分包括氧气、氮气、二氧化碳等。

通常气体燃料按来源可分为天然气和人工气两类。

气体燃料按发热量可分为低热值煤气（Qnet,ar<

6280~10450kJ/m3）,如高炉煤气、发生炉煤气等；

高热

值煤气（Qnet,ar>

16720kJ/m3），如天然气等；

介于高热值和低热值煤气之

甲烷（CH4）以及其它碳氢化合物（CmHn）等。

（2）气体燃料的特点

1.具有基本无公害燃烧的综合特性？

气体燃料是一种比较清洁的燃料。

它的灰分、含硫量和含氮量较煤和油燃料要低得多。

燃气中粉尘含量极少。

近年来。

由于气体燃料脱硫技术的进步，在燃烧时几乎可以忽略SOx的发生。

气体燃料

中所含的氮，与其他燃料相比，燃烧时转化成NOx少,并且对于高温生成的NOx

量的抑制，也比其他燃料容易实现。

因此，对于保护环境提供了有利条件。

同时,气体燃料由于采用管道输送，没有灰渣，基本消除了在运输、贮存过程中发生的有害气体、粉尘和噪声干扰。

燃烧烟气还可以直接加热热水或对物料进行干燥。

在有些情况下,利用降低烟气温度，使烟气中大量蒸汽析出，回收凝结水，甚至比其

他方法制取软水更为合算。

？

2.容易进行燃烧调节？

燃烧气体燃料时，只

要喷嘴选择合适，便可以在较宽范围内进行燃烧调节，而且还可以实现燃烧的微调，使其处于最佳状态。

燃料气体燃料不仅可以适应低过氧燃烧，而且具有能够迅速适应负荷变动的特性，从而为降低燃料消耗、增大燃烧效率提供了有利条件。

3.作业性好？

与油燃料相比，气体燃料输送免去了一系列的降粘、保温、加热预处理等装置，在用户处也不需要贮存措施。

因此，燃气系统简单，操作管理方便，容易实现自动化。

另外，燃气几乎没有灰分，允许大幅度提高烟气流速，受热面的积灰和污染远比燃煤、燃油时轻微，不需要吹灰设备