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    【關(guān)鍵字】煤質(zhì)要求 揮發(fā)分 水分 灰分 硫分 灰熔融特性 煤粉燃燒新概念

    在2006年上海寶馬展，南方路機(jī)推出了瀝青混合料攪拌設(shè)備烘干系統(tǒng)煤粉燃燒的概念——NCB系列煤粉燃油燃燒器。這不僅僅是對(duì)煤粉燃燒特性的深刻理解，更是對(duì)能源的合理利用、對(duì)生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)的一種積極宣導(dǎo)。煤粉燃燒器對(duì)煤質(zhì)有著嚴(yán)格的要求，下面將用大量篇幅對(duì)煤質(zhì)加以介紹，希望能給業(yè)內(nèi)朋友起到拋磚引玉之用。 

 一．煤質(zhì)要求

    因煤的生成年代、煤化程度等因素的影響，各種煤質(zhì)千差萬(wàn)別。

    1．煤的基本種類

    褐煤――形成年代zui短，熱值較低，燃點(diǎn)低，揮發(fā)分高，一般在40%以上，容易著火。但一般灰分較高、煤灰熔融溫度低、易結(jié)渣，水分大，燃燒時(shí)火焰大、冒黑煙。我國(guó)褐煤儲(chǔ)量很少且分布極為不均，僅占全國(guó)煤炭總儲(chǔ)量的13%左右。褐煤一般適用于汽化、液化及汽油、柴油等化學(xué)產(chǎn)品的深加工。

    煙煤――形成年代比褐煤要長(zhǎng)，煤化程度較大，熱值和燃點(diǎn)適中，揮發(fā)分較高，一般在14~37%之間，較易著火。我國(guó)煙煤儲(chǔ)量zui為豐富，占我國(guó)煤炭總儲(chǔ)量的75%左右。適用于工業(yè)一般應(yīng)用，是主要的動(dòng)力用煤。

    無(wú)煙煤――煤化時(shí)間zui長(zhǎng)，揮發(fā)分低，一般都小于10%。硬度大、熱值高、燃點(diǎn)高，不易燃燒，燃燒時(shí)煙少、火苗短，不易燃盡。質(zhì)量好的無(wú)煙煤可作氣化原料、高爐噴吹和燒結(jié)鐵礦石的燃料以及作鑄造燃料等，是火力發(fā)電的主要煤種之一。

    貧煤――形成年代和煤化程度都介于煙煤和無(wú)煙煤之間，揮發(fā)分在10%~20%之間，其燃燒性能優(yōu)于無(wú)煙煤，但仍屬于反應(yīng)性能較差的煤種。

    除上述四種常見(jiàn)煤種外，介乎期間的通常還可細(xì)分為：長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤、氣煤、泥煤、肥煤、焦煤、瘦煤等。

    2．影響煤燃燒特性的常規(guī)指標(biāo)

    鑒于篇幅所限，文中主要介紹我們必須關(guān)注的煤的揮發(fā)分、水分、灰分、硫分以及灰熔融特性和發(fā)熱值。其中揮發(fā)分、水分、灰分、灰熔融溫度和發(fā)熱值等指標(biāo)都嚴(yán)重地影響著煤的燃燒效果。

    揮發(fā)分――煤中的有機(jī)物質(zhì)受熱分解產(chǎn)生的可燃性氣體或汽體物質(zhì)，以芳香烴及芳香族化合物為主。它是對(duì)煤進(jìn)行分類的主要指標(biāo)，并被用來(lái)初步確定煤的加工利用性質(zhì)。如果燃燒條件不適當(dāng)，揮發(fā)分高的煤燃燒時(shí)易產(chǎn)生未燃盡的碳粒，俗稱“黑煙”，并產(chǎn)生更多的一氧化碳、多環(huán)芳烴類、醛類等污染物，熱效率降低。因此，必須根據(jù)煤的揮發(fā)分選擇適當(dāng)?shù)娜紵龡l件和燃燒設(shè)備。

    水分――通常以外在水分、內(nèi)在水分和結(jié)晶水三種狀態(tài)存在，合稱為煤的全水分。一般以煤的內(nèi)在水分作為評(píng)定煤質(zhì)的指標(biāo)。從煤的加工利用來(lái)看，水分是煤中的“雜質(zhì)”，多充當(dāng)不利的成分：在貯存過(guò)程中，會(huì)加速風(fēng)化、破裂，堵塞儲(chǔ)存斗及輸送管道，甚至引發(fā)自燃；在運(yùn)輸時(shí)，增加了運(yùn)量和運(yùn)費(fèi)、浪費(fèi)運(yùn)力；燃燒時(shí)，對(duì)水分的加熱、氣化和過(guò)熱上都吸收大量熱，降低有效的發(fā)熱量；在北方的冬天，水分還會(huì)使煤凍結(jié)，造成裝卸困難。僅在煤球和煤磚壓制時(shí)，為了成型才有適度的水分需求。

    灰分――在規(guī)定條件下，煤*燃燒所剩下的固體殘?jiān)??；曳謱?duì)煤的可燃性指數(shù)有較大的影響，相同揮發(fā)分的煙煤，當(dāng)灰分增大時(shí)，可燃性指數(shù)幾乎是呈線性減小，而著火溫度則呈線性升高——灰分越高，熱效率越低。

    灰分十分復(fù)雜，成分不同直接影響到灰熔融特性?；曳秩埸c(diǎn)低的煤燃燒時(shí)，會(huì)給生產(chǎn)操作帶來(lái)：熔化的灰分易結(jié)渣，影響煤的氣化和燃燒，排渣、清渣等困難。為此，在評(píng)價(jià)煤的工業(yè)用途時(shí)，必須嚴(yán)格要求煤的灰分，并控制住煤灰熔融溫度。

    硫分――煤中的有害雜質(zhì)，雖然對(duì)煤燃燒本身沒(méi)有影響，但它的含量太高，會(huì)造成設(shè)備的腐蝕和對(duì)環(huán)境的污染，國(guó)內(nèi)一般工業(yè)用煙煤的硫分要求小于1%。

    除以上特性指標(biāo)外，發(fā)熱值也是必須考慮的一個(gè)重要指標(biāo)。發(fā)熱值的降低意味著理論燃燒溫度的下降，即爐內(nèi)溫度水平下降，這對(duì)煤粉著火和燃盡是極為不利的，發(fā)熱值降低往往導(dǎo)致燃燒損失增大，燃燒器的經(jīng)濟(jì)性變差。發(fā)熱值低到一定程度，還將引起燃燒不穩(wěn)定，滅火“放炮”，不投油助燃無(wú)法穩(wěn)定燃燒等后果。

    細(xì)度是煤粉燃燒是否*的一個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)，理論上來(lái)說(shuō)，越細(xì)的煤粉著火穩(wěn)定性越好，但綜合考慮煤粉的加工經(jīng)濟(jì)性與著火穩(wěn)定性，各煤粉燃燒器廠家都有一定的要求，在此不作冗述。

    希望通過(guò)本文，以上五個(gè)特性指標(biāo)能引起業(yè)內(nèi)人士的高度重視。為了我們頭頂上這塊共同的藍(lán)天和腳下這塊飽含血汗鋪筑的瀝青路面，強(qiáng)烈建議我們的攪拌站用戶：在使用煤粉燃燒器時(shí)，對(duì)煤（粉）供應(yīng)商提供的“煤質(zhì)檢測(cè)報(bào)告”中的指標(biāo)，嚴(yán)格加以要求和控制。

    3．NCB系列煤粉燃油燃燒器的煤質(zhì)要求

    二．結(jié)語(yǔ)

    利弊兼得，而且煤又要合理地利用，則必須以科學(xué)理論為指導(dǎo)。任何一種煤粉燃燒器都有他的煤質(zhì)要求，滿足煤質(zhì)要求是選用煤粉燃燒器的前提。南方路機(jī)的NCB煤粉燃油燃燒器，在內(nèi)蒙、陜西、河南三省瀝青混合料攪拌設(shè)備上的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)驗(yàn)證了以上煤質(zhì)要求的重要性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，是適應(yīng)我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)對(duì)煤粉燃燒器做出的全新定義。

    參考資料

    1.《煤粉燃燒器設(shè)計(jì)與運(yùn)行》秦裕琨 機(jī)械工業(yè)出版社

    2.《燃煤鍋爐燃燒試驗(yàn)技術(shù)與方法》孫學(xué)信 中國(guó)電力出版社

    3.《煤燃燒理論與其宏觀通用規(guī)律》傅維鑣 清華大學(xué)出版社