第三章燃料组成分析 煤的化学组成和结构十分复杂,但作为能源使用,只要了解它与燃烧有关的组成,例如 工业分析组成和元素分析组成,就能满足电厂燃烧技术和有关热力计算等方面的要求。 第一节煤的工业分析 煤的工业分析组成包括水分、灰分、挥发分和固定碳四项成分。根据工业分析,可初步 判断煤的种类、性质和工业用途。在火电厂中,工业分析数据是锅炉运行人员调节燃烧工况、 计算热效率和提高锅炉运行的安全性和经济性不可缺少的依据。 煤中水分的测定 (一)煤中水分对燃烧的影响 煤的水分,是煤炭计价中的一个辅助指标。它的水分直接影响煤的使用、运输和储存。 煤的水分增加,煤中有用成分相对减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了 煤的低位发热量。水分含量过髙,会使煤着火困难,影响燃烧速度,降低炉膛温度,增加化 学和机械不完全燃烧热损失。同时使炉烟体积增加,从而增加炉烟排走的热量和引风机的耗 能量。 煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。特别是冬季寒冷地区,经常 发生冻车,影响卸车。同时,由于流动性变坏,在输煤过程中容易造成煤仓、输煤管路堵塞 但是,当煤中含有适量水分时,可以防止储运、装卸过程中煤粉损失,减少对环境的污 染。在燃烧时,火焰中有一定量水蒸气,则有利于残碳气化,有利于燃烧。同时还可以加强 传热。所以煤中有适量水分能改善燃烧工况和提髙炉膛辐射效果。 (二)煤中水分的在形态 1.煤中游离水和化合水 煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在 煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分;化合水也叫结晶水,是以化合的方式同煤 中矿物质结合的水。如硫酸钙(CaSO42H2O)和高龄土(ALO32SiOz:2HoO)中的结晶水。游 离水在105~110℃的温度下经过1~2小时可蒸发掉,而结晶水通常要在200℃以上才能分解 析出。 煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。 2.煤的外在水分和内在水分 煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。 外在水分(M),是附着在煤颗粒表面和大毛细管孔(直径>10-5cm)中的水分。外在水 分很容易在常温下的干燥空气中蒸发,蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就 不再蒸发了。它的含量多少与煤的性质无关,而主要取决于外界条件,如大气温度、湿度等1 第三章 燃料组成分析 煤的化学组成和结构十分复杂，但作为能源使用，只要了解它与燃烧有关的组成，例如 工业分析组成和元素分析组成，就能满足电厂燃烧技术和有关热力计算等方面的要求。 第一节 煤的工业分析 煤的工业分析组成包括水分、灰分、挥发分和固定碳四项成分。根据工业分析，可初步 判断煤的种类、性质和工业用途。在火电厂中，工业分析数据是锅炉运行人员调节燃烧工况、 计算热效率和提高锅炉运行的安全性和经济性不可缺少的依据。 一、煤中水分的测定 （一）煤中水分对燃烧的影响 煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。它的水分直接影响煤的使用、运输和储存。 煤的水分增加，煤中有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了 煤的低位发热量。水分含量过高，会使煤着火困难，影响燃烧速度，降低炉膛温度，增加化 学和机械不完全燃烧热损失。同时使炉烟体积增加，从而增加炉烟排走的热量和引风机的耗 能量。 煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特别是冬季寒冷地区，经常 发生冻车，影响卸车。同时，由于流动性变坏，在输煤过程中容易造成煤仓、输煤管路堵塞。 但是，当煤中含有适量水分时，可以防止储运、装卸过程中煤粉损失，减少对环境的污 染。在燃烧时，火焰中有一定量水蒸气，则有利于残碳气化，有利于燃烧。同时还可以加强 传热。所以煤中有适量水分能改善燃烧工况和提高炉膛辐射效果。 （二）煤中水分的在形态 1．煤中游离水和化合水 煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在 煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水，是以化合的方式同煤 中矿物质结合的水。如硫酸钙（CaSO4·2H2O）和高龄土（Al2O3·2SiO2·2H2O)中的结晶水。游 离水在 105～110℃的温度下经过 1～2 小时可蒸发掉，而结晶水通常要在 200℃以上才能分解 析出。 煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。 2．煤的外在水分和内在水分 煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。 外在水分（Mf），是附着在煤颗粒表面和大毛细管孔（直径>10-5cm）中的水分。外在水 分很容易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就 不再蒸发了。它的含量多少与煤的性质无关，而主要取决于外界条件，如大气温度、湿度等