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产业综述
煤的燃烧
2010-04-02 15:03

煤的燃烧应以最大限度地、迅速地放出其热能为目的。煤在燃烧过程中产生气体化合物和固体炭的残留物。气体化合物中最简单的是甲烷和乙炔,在高温下,还生成水煤气。固体炭的残留物在空气中燃烧时,最终也要变成水煤气。所以,水煤气的燃烧是煤炭燃烧的真实过程。不同种类的煤炭,也都是水煤气的燃烧过程,只是从煤转变为水煤气的过程有所不同。

一、煤中挥发物和燃烧的关系

在煤的燃烧过程中,固体炭的残留物变为气体状态要比从煤中乎先分离出气体化合物慢得多,因此挥发分你的煤,燃烧就很慢,也就是说,含固体炭残留物较多的煤炭,比含固体炭残留物较少的煤炭燃烧得慢。

二、煤的变形

煤在燃烧中都要变形,一些煤转变为可塑状态,粘结在一起;另一些煤,则发生裂隙,碎裂成为很小的颗粒。煤转变为可塑状态时,就粘结成大块,从而妨碍燃烧过程的进行,煤发生裂隙,变成小颗粒,又暴露出新的表面时,将加速燃烧过程的进行。但是,煤粉增加到一定程度,反而填充了大块煤之间的空隙,使空气难以通过,阻碍燃烧,甚至破坏燃烧过程的进行。

三、煤的粒度与燃烧的关

煤的燃烧过程是煤表面的化学反应。反应速度与起反应的煤表面大小和供给的空气数量有关。起反应的煤表面积愈大,供给空气的数量愈多,那么反应的速度也愈快。煤块愈大,透气性虽好,但起反应的煤表面积小,所需要的空气量也小。煤的颗粒愈小,它的表面积虽然大,但由于彼此堆积很紧密,起反应的煤表面积实际上很小,进入的空气也很少。所以在成层燃烧时,对煤的粒度要有严格的要求,粒度不宜于过大,也不宜于过小,一般来说,50~6毫米的煤炭,对燃烧最为有利。

四、煤中矿物质对燃烧的影响

在燃烧时,煤中的矸石和矿物持要转变成液体状态,使热量不能充分放出,或者减低热量的放出速度,影响燃烧过程。矿物质的这种影响,以燃烧挥发分较小的无烟煤、贫煤时更为突出。煤中所含矿物质越多,则单位重量或单位体积的煤所储存的热量就越少。锅炉的燃烧效率及燃烧速度也因此而降低。

五、煤中水分对燃烧的影响

煤中存在水分,则同样要减少单位重量或单位体积的煤所储存的热量,同时使煤中的水分蒸发还要消耗一些热量。但是,如果炉膛温度较高,煤中含有一定水分对燃烧对程并无影响。

六、煤中硫分对燃烧的影响

煤中的硫分在燃烧时转变为气体,这种气体与金属接触时能起腐蚀作用。

以上这些因素,决定了各类用户有效地应用煤的发热量的可能程度。各种煤的性质和成分不一样,用户可以根据这些因素进行选择,并对煤的加工提出要求。各类用户对煤质的要求是极不相同的。为了合理地选择煤炭,就必须了解煤的性质。为了确定煤的用途,一般需要知道以下一些煤质基本指标。

全水分

可燃体挥发分

胶质层厚度

应用煤低位发热量

干燥煤的灰分

全硫分

煤灰熔点

煤的粒度

还有其他一些指标,对于某些用户也是重要的,这里不在一一列出。

为了实行科学的煤炭供应办法,合理使用资源,煤炭部制定了煤炭产品质量规格及出厂价格目录。在目录中载明煤的产地、煤种、品名、质量标准、出厂价格、交货地点。煤炭按照产品用途、加工方法和质量规格分为五大类:

一类是炼焦精煤。它又分为两种,灰分小于12.5%的供冶炼用,灰分在12.51%~16.0%的供其他焦化工业用.

二类是粒级煤。指粒度分级下限在6毫米以上的各种煤炭产品。

三类是洗、选煤。指粒度为50~0、25~0、13~0及6~0毫米各级混煤、末煤及粉煤。

四类是原煤。它是未经洗选加工,只经人工拣矸的煤炭产品。

五类是低质煤。指灰分大于40%的煤炭产品。

在目录中,又根据煤炭性质(煤种、品种、灰分、水分、硫分、限下率)的不同进行按质计价,订出煤炭的出厂价格。这样既促进煤矿努力提高煤炭质量,又鼓励用煤单位合理地使用现有煤炭资源,减少浪费,节约能源。

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