煤炭发热量(Q )
煤的发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较强,只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可。发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。
发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg),常用单位大卡、公斤、克,换算关系为:1MJ/kg=239.14kcal/kg;1J=0.239gcal;1cal=4.l8J。
如某型号煤炭的发热量数值为550kcaL/g,5500kcal/kg=550÷239.14=23MJ/kg。为便于比较,我们在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤,标准煤的发热量为29.27MJ/kg( 700okcal/kg )。
国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量(Qnet,ar),它反映煤炭的应用效果,但外界因素影响较大,如水分等,Qnet,ar不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量(Qnet,ar),它能较为准确的反映煤的真实品质,不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下,空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g( 300kcal/kg)左右。
第二个指标:煤炭全硫份(St)
硫是煤中有害杂质,虽对燃烧本身没有影响,但它的含量太高,对设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。电厂燃用煤的硫分不能太高,一般要求Zui高不能超过2.5%。
煤炭全硫份St是煤中的有害元素,包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。常用指标有:空气干燥基全硫(St,ad)、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。
第三个指标:煤炭水分分析(M )
煤炭的水分分为两种,一是内在水分(Minh)即分析水份,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水(Mf),是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。
水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2%,发热量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶炼精煤中水分每增加1%,结焦时间延长5-10min。
第四个指标:煤炭灰分(A )
灰分含量会使火焰传播速度下降,着火时间推迟,燃烧不稳定,炉温下降。煤炭在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分为:外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。
灰是有害物质,动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2%发热量降低10okcal/kg左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1%,焦炭强度下降2% ,高炉生产能九下降3%,石灰石用量增加4% .
第五个指标:煤炭挥发分(V )
煤炭在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。
一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。挥发分是判明煤炭着火特性的首要指标。挥发分含量越高,着火越容易。根据锅炉设计要求,供煤挥发分的值变化不宜太大,否则会影响锅炉的正常运行。
如原设计燃用低挥发分的煤而改烧高挥发分的煤后,因火焰中心逼近喷燃器出口,可能因烧坏喷燃器而停炉;若原设计燃用高挥发分的煤种而改烧低挥发分的煤,则会因着火过迟使燃烧不完全,甚至造成熄火事故。供煤时要尽量按原设计的挥发分煤种或相近的煤种供应。
第六个指标:煤炭的固定碳(FC )
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。