§2-2煤的主要特性

一、發(fā)熱量發(fā)熱量：單位量的燃料完全燃燒時所放出的熱量，又稱為熱值，單位：kJ/kg或kJ/Nm3。煤的發(fā)熱量：1kg煤完全燃燒時所放出的熱量，單位kJ/kg煤的發(fā)熱量常用三種規(guī)定值表示。1．彈筒發(fā)熱量Qb：單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒，其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、硝酸和硫酸、液態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量稱為彈筒發(fā)熱量。圖2-2氧彈式熱量計1－外筒；2－內筒；3－外筒攪拌器；4－絕緣支柱；5－氧彈；6－蓋子；7－內筒攪拌器；8－溫度計；9－電動機；10－貝克曼溫度計；11－放大鏡；12－震動器；13－計時指示燈；圖2-3氧彈1－進氣管；2－彈筒；3－蓋圈；4－彈簧環(huán)；5－進氣閥；6－螺帽；7－電極柱；8－圓孔；9－針形閥；10－彈頭；11－金屬墊圈；12－橡膠墊圈；13－金屬導桿；14－防火罩；15－燃燒皿

氧彈熱量計的工作原理：

將裝好煤樣（1±0.1g）并充氧至規(guī)定壓力的氧彈（2.8~3.0MPa）放入內筒子系統(tǒng)開始進行水循環(huán)，穩(wěn)定水溫，然后向內筒子注水，達到預定水量后，開始攪拌，使內筒水溫均衡至室溫(相差不超過1.5℃)，此時感溫控頭測定水溫并記錄到計算機中。當內筒子水溫基本穩(wěn)定后，控制系統(tǒng)指示點火電路導通，點火后，樣品在氧氣的助燃下迅速燃燒，產生的熱量通過氧彈傳遞給內筒，引起內筒水溫上升。當氧彈內所有的熱量釋放出以后溫度開始下降，計算機檢測到內筒水溫下降信號后判定該產供銷試驗結束，系統(tǒng)停止攪拌并放出內筒水。計算機對采集到的溫度數(shù)據(jù)進行結果處理。

2．高位發(fā)熱量Qgr。煤在氧彈內燃燒產生的熱量減去硫和氮生成酸的校正值后所得的熱量。3．低位發(fā)熱量Qnet。高位發(fā)熱量減去煤樣中水蒸氣凝結成水的汽化潛熱。氧彈發(fā)熱量大于高位發(fā)熱量，因為硫酸、硝酸的形成都要放出熱量。高位發(fā)熱量：1kg煤完全燃燒、煙氣中的水分凝結成水時所放出的熱量，單位是kJ/kg。低位發(fā)熱量：1kg煤完全燃燒、煙氣中的水分未凝結成水時所放出的熱量，單位是kJ/kg。二、各種發(fā)熱量之間的換算由彈筒發(fā)熱量換算成高位發(fā)熱量的公式，即（2-15）式中Qad,gr－空干基煤樣的高位發(fā)熱量，kJ/kg；

Qad,b－空干基煤樣的彈筒發(fā)熱量，kJ/kg；

Sad,b－由彈筒洗液測得的含硫量，%；

－硝酸生成熱的比例系數(shù)。由高位發(fā)熱量換算為低位發(fā)熱量公式，（2-16）不同基準的高位發(fā)熱量通過基準換算系數(shù)進行換算。如：由空氣干燥基高位發(fā)熱量Qad,gr換算為收到基高位發(fā)熱量Qar,gr的公式為

（2-17）不同基準的低位發(fā)熱量之間不能直接換算。三、標準煤和折算成分1.標準煤：標準煤為收到基低位發(fā)熱量為29270kJ/kg的煤。標準煤消耗量：kg/h或t/h

2.折算成分：規(guī)定把相對于每4182kJ/kg（即1000kcal/kg）收到基低位發(fā)熱量的煤所含的收到基水分、灰分和硫分，分別稱為折算水分、折算灰分和折算硫分。四、灰的熔融性1．煤灰的熔融性及其三個特征溫度的測定取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣，按GB212－91規(guī)定將其完全灰化，然后研細至0.1mm以下，制成正三角錐體，錐體高度為20mm，底面的邊長為7mm，錐體的一側面垂直于底面，置于溫度可調節(jié)并充有適量還原性氣體的電爐中逐漸加熱，根據(jù)灰錐的狀態(tài)變化記錄以下幾個溫度數(shù)值，如圖2-4所示：變形溫度DT：錐體尖端或棱開始變圓或彎曲時的溫度；軟化溫度ST：灰錐彎曲至錐尖觸及托板或灰錐變成球狀時的溫度；流動溫度FT：灰錐熔化展開成高度在1.5mm以下的薄層時的溫度。通常用軟化溫度ST來反映灰的熔融特性，ST一般在1100～1600℃之間。當ST＞1350℃時，爐內結焦的可能性不大。為防止爐膛出口受熱面上結焦，必須使爐膛出口煙氣溫度θ″l＜ST-（50～100）℃。

溫度間隔對鍋爐的工作有很大的影響。若溫度間隔很大，固相和液相共存的溫度區(qū)間就很寬，煤灰的粘性隨溫度變化很慢，這樣的灰渣稱為長渣，長渣在冷卻時可以長時間保持一定的粘性，所以在爐內就容易結焦；反之，如果溫度間隔很小，那么灰渣的粘性隨溫度變化劇烈，這樣的灰渣稱為短渣，短渣在冷卻時其粘性降低的很快，很短的時間內就會凝結為固態(tài)，在爐內就不容易產生結焦。一般將DT與ST之差在200～400℃的煤稱為長渣煤，而溫差在100～200℃的煤稱為短渣煤。2．影響灰熔融特性的因素影響灰熔融特性的因素很多，主要與灰的化學成分及其含量有關；其次還與灰分所處的周圍介質和煙氣中灰的濃度有關。（1）成分因素?；曳值幕瘜W組成復雜，各組成成分的熔點不同，其熔點低高對灰的熔融特性的就有影響。一般地，灰中難熔成分的含量越高，灰的熔點就越高，如CaO，MgO，SiO2，Al2O3的熔點FT一般在1600～2500℃之間。當灰中易熔成分的含量越高時，灰的軟化溫度就越低，堿性氧化物的熔點一般比較低，其含量越高、灰分的熔點也越低，如FeO，Na2O，K2O的熔點FT一般在800～1400℃之間。（2）介質因素。實踐證明，當灰所處周圍的高溫介質性質改變時，將使灰熔融性發(fā)生變化。若灰處在還原性介質中（如CO，H2），它的軟化溫度將降低。這是由于還原性氣體將使灰中高熔點的Fe2O3被還原成低熔點的FeO所致。所以即便是同一種灰，在還原性介質中所測得的灰熔融性的特性溫度就要比在氧化性介質中測得的低100～300℃。（3）濃度因素。當灰分的成分和所處環(huán)境一樣，但煙氣的含灰量（即飛灰濃度）不同時