火電廠燃煤特性對鍋爐運(yùn)行和設(shè)備的影響講義(已修改)
2025-02-19 16:42 本頁面
【正文】 TPRI 火電廠燃煤特性對鍋爐 運(yùn)行和設(shè)備的影響 何紅光 教授 級高工 燃料與燃燒實(shí)驗(yàn)室 西安熱工研究院有限公司 2023年 8月 （大連） TPRI 內(nèi) 容 A. 中國動(dòng)力用煤分布及其主要特征 B. 煤質(zhì)基本特性及影響 C. 爐內(nèi)結(jié)渣對鍋爐運(yùn)行的影響 D. 中國動(dòng)力用煤燃燒結(jié)渣特征及其評價(jià)指標(biāo) E. 我國大容量電站鍋爐燃用主要煤種存在的問題 F. 混煤燃燒結(jié)渣性能評價(jià) G. 不同用途的混煤方案、措施及其在電站鍋爐中的實(shí)績 H. 我國大容量煤粉燃燒鍋爐爐膛選型原則 I. TPRI煤性 爐型耦合體系在工程中的應(yīng)用（爐膛選型）實(shí)效 TPRI ? 中國煤炭儲(chǔ)量 、 產(chǎn)量和發(fā)電用煤量 ? 探明保有儲(chǔ)量 10000億噸以上 ， 居世界第二 ，僅次于美國 ? 其中動(dòng)力煤占全國煤炭儲(chǔ)量 70%以上 ? 西北 、 華北動(dòng)力煤儲(chǔ)量占全國的 80%以上 。工業(yè)發(fā)達(dá)的華東地區(qū)僅占 % ? 2023年 ， 中國原煤產(chǎn)量約 ， 比上年增加 % ? 2023年 6000千瓦及以上機(jī)組用煤 14億噸 ， 比上年增加 % TPRI 0510152025無煙煤 貧煤 弱粘煤 不粘煤 長焰煤 褐煤不同牌號動(dòng)力煤儲(chǔ)量分布占全國煤炭儲(chǔ)量 %占全國動(dòng)力煤儲(chǔ)量 %TPRI 煤種 無煙煤 貧煤 弱粘煤 不粘煤 長焰煤 褐煤 主要分 布地區(qū) 山西（ 40%）貴州（ 30%） 山西（ 60%） 陜西（ 50%）山西（ 40%） 內(nèi)蒙 +陜西（ 50%） 新疆（ 50%） 內(nèi)蒙北部（ 70%） 其它地區(qū) 河南、四川、云南、河北、北京、福建、廣東、湖南 河南、陜西 寧夏、甘肅、新疆 內(nèi)蒙、山西、東北三省、甘肅、陜西 云南、東北三省、山東、廣西、廣東 不同煤種主要分布地區(qū) TPRI 中國聚煤區(qū)劃分示意圖 I—— 東北內(nèi)蒙古晚侏羅世聚煤區(qū) II—— 西北早、中侏羅世聚煤區(qū) III—— 華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū) IV —— 滇藏中、新生代聚煤區(qū) V—— 華南晚二疊世聚煤區(qū) VI—— 臺(tái)灣第三紀(jì)聚煤區(qū) TPRI ? 灰分小于 10%的特低灰煤占 20%以上；硫分小于 1%的低硫煤約占 65%70%；硫分 1%2%的約占 15%20%。高硫煤主要集中在西南、中南地區(qū)。華東和華北地區(qū)上部煤層多低硫煤，下部多高硫煤。 ? 形成時(shí)代越早的煤，煤化程度越高。 ? 成煤時(shí)代越晚的煤，一般平均灰分越低。 TPRI TPRI ? 我國現(xiàn)行的煤炭分類中常作為動(dòng)力用煤的有無煙煤、貧煤、貧瘦煤、弱粘結(jié)煤、不粘結(jié)煤、長焰煤和褐煤。 ? 無煙煤。煤化程度高，揮發(fā)分低 Vdaf≤10%,含碳量高達(dá) 90％，含氫量 Hdaf一般小于 4％，氧和氮比其它煤種低，抗粉碎能力高，燃燒時(shí)不易著火，化學(xué)反應(yīng)性差，儲(chǔ)存時(shí)不易自然。 ? 貧煤。 Vdaf=～ 20％，含氫量 Hdaf一般 4％～%，著火溫度高，比無煙煤易著火。 TPRI ? 貧瘦煤。高變質(zhì)程度的煙煤，單獨(dú)煉焦時(shí)，大部分能結(jié)焦。 Cdaf和 Hdaf都比貧煤略小，燃燒后有時(shí)會(huì)結(jié)成塊狀物，通常 ST比較高。 ? 弱粘結(jié)煤。是一種粘結(jié)性較弱的低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的煙煤，揮發(fā)分 Vdaf為 22～ 37％。加熱時(shí)產(chǎn)生膠質(zhì)體較少，煉焦時(shí)產(chǎn)生粉焦多。易著火，燃燒性能好。 TPRI ? 不粘結(jié)煤。變質(zhì)程度較低的中高揮發(fā)分煙煤，揮發(fā)分 Vdaf為 22～ 37％。一般水分比較大，發(fā)熱量較上述低，但易著火，燃燒時(shí)火焰較長。 ? 長焰煤。 變質(zhì)程度較低，揮發(fā)分最高的煙煤，揮發(fā)分 Vdaf為 37％。水分僅次于褐煤，發(fā)熱量比褐煤高，有些煤還含有少量次生腐殖酸。易著火，燃燒性能好，火焰長。 TPRI ? 褐煤。經(jīng)過成巖作用，但沒有或很少經(jīng)過變質(zhì)作用而形成的煤，含水量 Mt高達(dá) 45％。含碳量較低，揮發(fā)分 Vdaf為 37％，低位發(fā)熱量 Q,v,ar大多為～ 。風(fēng)干時(shí)易爆裂成碎煤。堿金屬較多，灰熔融性溫度較低。堆積密度較小，給運(yùn)輸造成困難，貯存時(shí)易自然。 TPRI 煤自燃的原因 首先由煤的性質(zhì)決定。煤的變質(zhì)程度，變質(zhì)程度低，自燃傾向大。與礦物質(zhì)含量、粒度和含水量等有關(guān)?？諝夂退亲匀嫉闹饕? ?煤與空氣接觸后氧化放熱。同時(shí)煤堆內(nèi)水分受熱蒸發(fā)并在煤堆高處凝結(jié)釋放大量的熱量 ?煤中的黃鐵礦也會(huì)因受熱氧化而放出熱量 TPRI 煤自燃的預(yù)防措施 ?組堆的工藝過程。減少空氣與雨水滲入煤堆，對褐煤和長焰煤分層壓實(shí)組堆 ?氣候條件。溫度、降雨等。建立定期測溫制度。 60 ℃ 極限溫度，每晝夜平均溫度連續(xù)增加高于 2 ℃ （與環(huán)境溫度無關(guān)）時(shí)，立即消除禍（未著）源 ?及時(shí)消除自燃禍源。挖出散熱，供鍋爐燃燒。不要向煤中加水，否則加速氧化和自燃 TPRI 煤中水分變化對鍋爐運(yùn)行和設(shè)備的影響 ? 水分增加，導(dǎo)致原煤倉下煤困難 ? 制粉系統(tǒng)干燥出力不足，要求風(fēng)壓增加，流速增加，磨煤機(jī)及管道磨損增加 ? 對著火有影響，爐膛溫度下降，固體不完全燃燒熱損失增加 ? 煙氣量增加，鍋爐排煙損失增加，引鳳機(jī)電流上升 ? 煙氣中水露點(diǎn)溫度上升，造成酸露點(diǎn)溫度增加，當(dāng)受熱面溫度等于或低于酸露點(diǎn)溫度 (40 ℃ )后，硫酸蒸汽在受熱面上冷凝，積灰，造成低溫腐蝕和堵灰。煙氣側(cè)阻力增加，引鳳機(jī)電流上升 TPRI ? 水蒸氣對煙氣酸露點(diǎn)溫度的影響 ?
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