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煤炭化验设备-电厂用煤原理

煤炭化验设备-电厂用煤原理

发电耗煤原理

    煤炭在锅炉内燃烧放出的热量，将水加热成具有一定压力和温度的蒸汽，然后蒸汽沿道进入汽轮机膨胀做功，带动发电机一起高速旋转，从而发电。在汽轮机中做完功的蒸汽排入冷汽器中并凝结成水，然后被凝结水泵送入除氧器。水在除氧器中被来自抽气管的汽轮机抽汽加热并除去所含气体，*后又被给水泵送回锅炉中重复参加上述循环过程。显然，在这种火力发电厂中存在着三种型式的能量转换过程：在锅炉中煤的化学能转变成热能，在汽轮机中热能转变为机械能，在发电机中机械能转换成电能。进行能量转换的主要设备----锅炉、汽轮机和发电机，被称为燃烧发电厂的三大主机，而锅炉则是三大主机中*基本的能量转换设备。

    不过，在送进锅炉烧灼之前，还需要由磨煤机将煤炭磨成不规则的细小煤炭颗粒，其颗粒平均在0.05-0.01mm，其中20-50um（微米）以下的颗粒占绝大多数。这是因为煤粉颗粒很小，表面很大，能吸附大量的空气，且具有一般固体所未有的性质----流动性。煤粉的粒度赵小，含湿量越小，其流动性也越好，但煤粉的颗粒过小细小或过于干燥，则会产生煤粉自流现象，使给煤机工作特性不稳，给锅炉运行的调整操作造成困难。另外煤粉与氧气接触而氧化，在一定可能发煤粉自燃。在制粉系统中，煤粉是由于气体来输送的，气体和煤粉的混合物一火花就会使火源扩大而产生较大压力，从而造成煤粉的爆炸。

    由煤粉制备系统制成的的煤粉经煤粉燃烧进入炉内，燃烧器是煤粉炉的主要燃烧设备。燃烧器的作用有三个：一是保证煤粉气流喷入炉膛后迅速着火,二是使一、二次风能够强烈混合以保证煤粉充分燃烧，三是让火焰充满炉泻膛而减少死滞区。煤粉分流经燃烧器进入炉膛后，便开始了煤的燃烧过程。燃烧过程的三个阶段与其他炉型大体相同，所不同的是，这种炉型燃烧前的准备阶段和燃烧阶段时间很短，而燃尽阶段时间相对较长。

    供热耗煤原理

    一般发电厂都采用凝汽式机组，只生产电能向用户供电，工业生产和人们生活用热则由特设的工业锅炉及采暧锅炉房单独供应，这种能量生产方式称为热、电分产。但是热电厂却采用供热式机组，除了供应电能以外，同时还利用汽轮机抽汽或排汽来满足生产和生少上所需热量，这种能量生产方式称为热电联产。在热电联产中燃料化学能则转变为高位热能先用来发电（高品位热能），然后使用做过功的低品位热能向用户供热，这符合按质用能和综合用能的原则。

    由于热电厂供热规模蛎，可以采用高参数高效率的大型锅炉（热效率为85%以上），从而使能源利用效益得到较大的提高，节省了燃料，另外，供热的季节性和时段性与用电峰谷变化相适应，适合多种热电比的变化，可根据热或电的需求进行调节从而增加年设备利用小时，可以充分发挥热电机组的盗用，而且输配电损耗低。

    在环境污染方面，由于热电厂集中供热而使用煤量减少，排污量也减少，城内运煤除灰的麻烦也减少了，而且大容量锅炉备有高效除尘设备和高烟囱，使环境法污染程度大为降低。

    因此，热电厂具有一次能源利用比较合理，做到按质供能、梯级用能、能尽其用，使地区的整个能量供应系统节约能源等优点。

    电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。发热量是影响电厂技术经济指标的主要因素。电厂设计建厂时，要求有固定的供煤基地，根据不同煤质进行电厂的锅炉设计。一旦建成投产，煤质符合锅炉设计的要求，锅炉效率才能充分发挥。电力部门一般要求煤的发热量(Qnet，ar)大于20.9lMJ／kg(不包括褐煤)，可波动5％，粒度为小于25mm末煤或小于50mm混煤，挥发分(Vdaf，大于20％，硫分(St，d)小于1.0％，外在水分(Mt)小于10％，干式除渣灰熔融性软化温度(ST)大于1250℃。煤的发热量的高低，影响到电厂原料煤系统、制粉系统、炉膛容积、烟道、通风量、集尘及排渣等各个环节，直接影响电厂建设投资和生产成本。

    从广义上来讲，凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤，简称动力煤。

    火力发电厂燃用的煤通常称为动力煤，其分类方法主要是依据煤的干燥无灰基挥发分进行分类。就动力煤类别来说，主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤；气煤以及少量的无烟煤。从商品煤来说，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。劣质煤主要指对锅炉运行不利的多灰分（大于40%）低热值（小于15.73兆焦/千克）的烟煤、低挥发分（小于10%）的无烟煤、水分高热值低的褐煤以及高硫（大于2%）煤等。燃用劣质煤是火电厂对社会的一项贡献。

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