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煤的燃烧定义：煤的燃烧是指煤中的可燃的有机质，在一定温度下与空气中的氧发生剧烈的化学反应，放出光和热，并转化为不可燃烧的烟气和灰渣的过程。煤炭的主要利用途径除了少部分作为炼焦和化工原料制造化肥、甲醇、二甲醚以及烯烃等以外，其余绝大部分都直接或间接作为燃料使用。如`中国约有80%左右的煤炭作为燃料，其中用于发电的更占中国煤产量的55%左右。以2006年中国生产23.25亿吨原煤计算，约有18.5亿吨左右用于燃料，其中发电用煤也达12亿吨左右，炼焦用煤仅4亿多吨。因而煤的清洁燃烧对改善大气环境质量增强人民体质具有十分重要的作用，尤其是最大限度地节能减排,燃烧煤放出的SO2和NO2以及微细的灰粒是我国资源节约型、环境友好型的重要政策。一、煤燃烧的基本原理(一)煤的燃烧过程可以粗略地分为5个阶段1煤受热干燥，水分析出；2继续加热挥发分析出，着火、燃烧；3引燃煤中的碳，并继续析出残余挥发分；4挥发分与碳一齐燃尽；5形成灰渣。在上述过程中主要为挥发分的热分解和碳的燃烧两个过程。(二)煤燃烧的基本反应煤燃烧时煤中可燃物质与空气中的氧化合而产生热能。煤中主要成分为碳、氢元素以及两者的化合物，另有少量硫元素也参与燃烧。其主要反应为C＋O2=CO2——32750kJ/kg放热H2＋1/2O2=H2O——141694Kj/kg放热S＋O2=SO2——9292kJ/kg放热(三)煤炭完全燃烧的条件1.必须维持煤料的温度在着火温度以上；2.煤料和适量的空气充分接触；3.及时而且妥善的排出燃烧产物；4.必须提供燃烧必须的足够空间和时间。（四）影响煤燃烧的物质１.矿物质在燃烧时，煤中的矸石和矿物质要转变成液体状态，使热量不能充分放出，或者减低热量的放出速度，影响燃烧过程。矿物质的这种影响，以燃烧挥发分较小的无烟煤、贫煤时更为突出。煤中所含矿物质越多，则单位重量或单位体积的煤所储存的热量就越少。锅炉的燃烧效率及燃烧速度也因此而降低。２.水分煤中存在水分，则同样要减少单位重量或单位体积的煤所储存的热量，同时使煤中的水分蒸发还要消耗一些热量。但是，如果炉膛温度较高，煤中含有一定水分对燃烧对程并无影响。３.硫分煤中的硫分在燃烧时转变为气体，这种气体与金属接触时能起腐蚀作用。二.燃料用煤对媒质的要求（一）一般工业锅炉用煤对媒质的要求燃料在锅炉内有三种燃烧方式：1.层状燃烧2.沸腾式燃烧3.悬浮式燃烧１.层燃炉层燃炉有固定炉排、水平链条炉排和阶梯往复式链条炉排等等。其燃烧的方式都是固体块状、粒状和粉状的混合原煤，在固定或活动的炉排上着床燃烧，氧气从炉排的底部空隙进入煤层助燃。层燃炉的燃烧强度低、热效率低，只适应于优质煤、且大颗粒煤块烧不透、负荷调整窄、热工难以形成自控、不能脱硫，而且劳动强度大。２.煤粉炉主要有竖井煤磨或风扇磨喷煤煤粉炉。该类炉是将煤磨细成粉后，鼓风送入炉膛中悬浮燃烧。该类炉的煤粉制备能耗高，设备磨损厉害，对原煤的品质及水分有要求，残碳高，烟气排放污染大。负荷调整窄，安全性差，着火难，不便压火。３.煤气化发生炉把原煤裂解，使其产生煤气。技术关键是裂解转化成煤气的效率。该装置投资大，对煤质有要求，转化技术欠成熟，安全性差，工业应用有较大的局限性二、火力发电用煤对媒质的要求1.发热量2.挥发分3.水分4.灰分5.煤灰熔融性6.硫分7.粒度火电厂锅炉设备2-视频-优酷视频-在线观看1.发热量：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，因此只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可。2.挥发分：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。因此供煤时要尽量按原设计的挥发分煤种或相近的煤种供应。3、水分：水分是燃烧过程中的有害物质之一，它在燃烧过程中吸收大量的热，对燃烧的影响比灰分大得多。煤及煤粉中适量含水也有其有利的一面。煤粉过于干燥，磨煤机出口气粉混合物温度过高，煤粉有爆炸的危险。一般说来，在制粉系统尾部（即排粉机前）的气粉混合物中，水蒸气的饱和度保持在70%左右比较适宜4.灰分：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。灰分增高，还将直接增加燃煤运费和厂内输送、制粉除灰等耗电量，增加设备维护费用，减少灰场使用年限。５.灰熔点由于煤粉炉炉膛火焰中心温度多在1500℃以上，在这样高温下，煤灰大多呈软化或流体状态。6、煤的硫分：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。因此，电厂燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超过2.5%。7.粒度煤块愈大，透气性虽好，但起反应的煤表面积小，所需要的空气量也小。煤的颗粒愈小，它的表面积虽然大，但由于彼此堆积很紧密，起反应的煤表面积实际上很小，进入的空气也很少。所以在成层燃烧时，对煤的粒度要有严格的要求，粒度不宜于过大，也不宜于过小，一般来说，50~60毫米的煤炭，对燃烧最为有利。（三）蒸汽机车的用煤要求。铁路是国民经济的大动脉，煤炭产量的一半左右靠铁路运输来实现流通过程。在铁路牵引动力——机车中，蒸汽机车又占有相当大的比重。它以煤炭为燃料，是各种机车中效率最低的车种。但由于我国在短期内不能完全淘汰，因此就需做好蒸汽机车的煤炭供应工作，以发挥发机车的最大效益。1．蒸汽机车锅炉:蒸汽机车锅炉是卧式固定炉排层燃烟管锅炉，其作用就是使煤在炉内燃烧，将水变为具有相当高的温度和压力的蒸汽，供汽机作功时使用，它是机车上的动力装备。目前我国蒸汽机车锅炉热效率在70%左右。根据机车作功的需要，煤一般由人工间断加入炉内完成燃烧过程。2．蒸汽机车的用煤要求:蒸汽机车锅炉设备因机车工作特点，它与工厂等地面布置的锅炉不同要求。由于机车处于不停的运行之中，因此它不能随时清渣除灰、加水，也不能设置高大烟囱来加强燃烧和除尘等限制使得机车燃煤有较高的要求。①对粒度要求。由于机车牵引重量较大，为保证做功的需要，锅炉要有较大的蒸发率，一般要达70～80kg/m2·h，为此需较高的通风强度。而通风强度较大时，燃气速度加快，一些细小的煤粒易被风流带走，再加之机车锅炉烟道短，引风压差大，被风流带走的煤粒直接被“吐”入大气中。又由于机车锅炉为固定炉排层燃方式，因此，一部分细小煤粒易从炉排漏入灰坑。这种“上吐下泻”的煤炭浪费损失很大。特别是在燃用混煤和原煤时，损失更大。②发热量。机车是一个高速运行的热机，功率很大，而且对运行的可靠性和时间性要求较高。因此需要有足够热量来生产蒸汽以满足作功的需要。③灰分。灰分是机车用煤的一个主要指标。若供煤灰分过高，为保证汽机做功的供气量，必须增加煤量，这就增加了炉床料层厚度，通风受阻，影响了煤的燃烧，使蒸汽压力降低，机车牵引力下降。再者因机车多用于长途运输，除灰不能象一般工业锅炉那样随时进行，而必须在机车停下后清炉。若灰分增加，必须增加清灰次数和时间，降低运能，并增加司炉工的劳动强度。因此机车用煤灰分要求Ad≤20～24%。④挥发分。由于机车锅炉炉膛空间大，通风面积不大。因此，为使煤炭在炉内迅速着火燃烧，应选用挥发分较高的煤，以增加完全燃烧程度，适应大功率供气的需要。。⑤煤的粘结性。机车锅炉为固定炉排，并要求有较高的通风强度，因此要求火床有较好的透气性，即松散性，故煤的粘结性不能太强，否则就会结渣成块，影响通风，使燃烧恶化。所以机车最好燃用弱粘煤、长焰煤或气煤等，其胶质层厚度一般不应超过12mm⑥对灰熔点要求。煤作为燃料在所有固态排渣锅炉中，灰分的结渣都是个棘手的问题。灰熔点低的煤在燃烧后结成大块灰渣，给清渣带来很大困难。特别是机车，处于高速运行当中，如炉床上形成熔融的炉渣，通风将严重受阻，燃烧条件急剧恶化，造成供气不足，影响机车正常运行。⑦煤的硫分。机车用煤对硫分要求比一般工业锅炉要求要高。机车用煤含硫一般不应超过1.5%，在隧道较多的铁路区段，供煤硫分不应超过1%。(四)工业窑炉对媒质的要求水泥生产要求原、燃材料稳定，即使原、燃材料品质稍差，但成分稳定、均匀，企业同样可以生产出质量较好的水泥。在正常生产过程中，当煤的灰分变化时，会导致生料率值不稳定，熟料化学成分波动大。当煤的灰分大时，煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO会导致熟料中的化学成分发生变化，熟料中Fe2O3和Al2O3相应增加，熔剂矿物增加，KH降低，SM减少。再者煤的灰分大时，煤的热值降低，生料配热不够，使窑内上火慢，烧成温度偏低，造成熟料欠烧，fCaO偏高，熟料强度低。（五）民用型煤对媒质的要求民用型煤包括民用煤球和蜂窝煤两类。民用型煤具体对煤质的要求详见课本P199~~P200下面重点讲一下民用煤球的一些知识供大家参考学习煤球机民用煤球煤球在有足够的氧气中燃烧叫完全燃烧,主要释放CO2,对人体没有很大的危害,但是我们有的时候闻的味道很刺鼻,那是它在燃烧过程中还释放少量的一氧化碳等原故!另外,不完全燃烧是当空气中的氧分子不够情况下燃烧容易产生一氧化碳CO,人身吸入一氧化碳容易跟结合血红蛋白，使人体缺氧,血红蛋白在人体中是扮演运输大队长的角色,运输的对象是人体所需氧气.一氧化碳跟血红蛋白结合,这样血红蛋白运输的都是一氧化碳,吸入过多会使人缺氧,造成一氧化碳中毒一、一氧化碳中毒（carbonmonoxidepoisoning），亦称煤气中毒。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。二、临床表现1、轻度中毒患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥。血中碳氧血红蛋白含量达10%-20%。2、中度中毒除上述症状加重外，口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色，多汗，血压先升高后降低，心率加速，心律失常，烦躁，一时感觉和运动分离（即尚有思维，但不能行动）。症状继续加重，可出现嗜睡、昏迷。血中碳氧血红蛋白约在30%-40%。经及时抢救，可较快清醒，一般无并发症和后遗症。3、重度中毒患者迅速进入昏迷状态。初期四肢肌张力增加，或有阵发性强直性痉挛；晚期肌张力显著降低，患者面色苍白或青紫，血压下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡。经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。4、后遗症中、重度中毒病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病或去大脑强直。部分患者可发生继发性脑病。三、诊断要点1、中毒史有发生中毒的环境和条件。2、中毒发现。3、实验室检查测定血液碳氧血红蛋白（HbCO）阳性。四、治疗决策与常规处方1、改善组织缺氧，保护重要器官（1）立即将患者移至通风、空气新鲜处，解开领扣，清除呼吸道分泌物，保持呼吸道通畅。必要时进行口对口人工呼吸或气管插管，或进行气管切开。冬季应注意保暖。（2）吸氧：以加速碳氧血红蛋白的离解。有条件者行高压氧治疗，效果最佳。鼻导管吸氧的氧流量为8-10L/min。（3）保护心脑等重要器官：可用细胞色素C30mg静脉滴注（用前做皮肤试验），或将三磷腺苷20mg、辅酶I（辅酶A）50U、普通胰岛素4U加入25%葡萄糖溶液250ml中静脉滴注。2、防治脑水肿应用高渗脱水剂，如20%甘露醇与高渗葡萄糖液交替静脉滴注、或并用利尿剂及地塞米松。脑水肿多出现在中毒后2-4h。3、纠正呼吸障碍可应用呼吸兴奋剂如洛贝林等。重症缺氧、深昏迷24h以上者可行气管切开，呼吸停止者立即人工呼吸，必要时气管插管，加压给氧，使用人工呼吸器。4、纠正低血压发现休克征象者立即抗休克治疗。5、对症处理惊厥者应用苯巴比妥、地西泮（安定）镇静。震颤性麻痹服苯海索（安坦）