煤炭是由各種物質組成的,其中有一部分為不可燃燒的礦物質。這種不可燃燒的礦物質,一般統稱為煤的灰份。煤經過燃燒后,灰份被分解析出,冷卻后成為灰渣,它由硅、鋁;鈣、鎂、鐵等氧化物組成的礦物殘渣。
煤的灰份來源于生成煤的植物所固有的礦物雜質,以及因地殼變化隨植物帶入的泥砂雜質,并在碳化過程中與可燃物質化合在一起,只有經過高溫燃燒才能分解析出,這是煤的灰份的主要部分。另外。煤在開采和運輸過程中,還混入一些矸石、頁巖、巖石等雜質,這些雜質也是煤中灰份的一部分。
煤的灰份含量是衡量煤質優劣的主要指標之一。煤的灰份含量越高,煤的發熱量越低。對于粉灰含量在12%以下的各種原煤和洗混球。稱為底灰份的優質煤;對于灰份含量在40%以上的各種原煤與洗混球,稱為高灰份的低質煤。另外。對于灰份含量在16%~40%的煤泥,水采煤泥和灰份含量在32%以上的洗中煤,亦稱為底質煤。目前,我國火力發電廠用煤,一般為未經洗選或篩選的原煤,灰份含量多在25%左右,高者達40%~50%。為了提高綜合經濟效益,一般礦口電廠多燒低質煤,遠離煤礦的電廠,則燒合灰量較低的原煤或經過篩選加工的煤。
送入鍋爐內的燃煤所含的灰份,在美燃燒后都要通過不同形式排除出來,從鍋爐排出的灰渣量理論上應該等于送入爐內的燃煤中所含的灰量。但是,由于煤在燃燒過程中,總有一部分固態的可燃物質(即固定碳)沒有燃盡,并化合于灰渣中,因此,鍋爐實際排出的回渣量往往大于送入爐內的燃煤中所含的灰量。
在鍋爐排出的灰渣中,除有一部分灰量隨煙氣排至大氣外,其余都將由除灰渣系統排出,圖1—1是固體排渣煤粉爐的排灰流程示意圖。
鍋爐排出的灰渣答大體上可分為飛灰和爐渣兩部分.由于燃燒方式不同,灰和渣的比例也不相同。煤粉爐為懸浮讓燃燒。燃燒后殘留的灰渣大部分是以極小的顆粒形態存在,并隨著煙氣的流動離開爐膛,通常將部分灰稱為飛灰,也就是習慣所稱的粉煤灰。少部分殘渣是以稍大的顆粒形態之洛下,從爐膛下部的灰斗排出,通常將部分渣稱為爐渣,爐渣按爐型不同又分為固體渣和液態渣。大量鍋爐通常把省煤器下灰斗計入渣內,把空氣預熱器下灰斗的落灰計入灰內。鏈條爐的爐渣占的比例較小。各種爐型的灰渣比例見表1—1
隨煙氣帶出的飛灰量,通過除除塵器時大部分被分離下來一般干式旋風除塵器可分離80%左右;洗滌式水膜除塵器可分離90%左右;文丘里洗滌式除塵器可分離95%左右;電器除塵器效率較高。可分離95%~98%,如果運行維護得好,可分離99%。除塵器不能分離的少部分細小的飛灰顆粒,隨煙氣由煙囪排至大氣。
各種爐型的灰渣一般比例
爐 型 |
比 例(%) |
|
飛 灰 |
爐 渣 |
|
固體排渣粉煤爐 |
~90 |
~10 |
液態排渣粉煤爐 |
~90 |
~40 |
立式旋風爐 |
40~45 |
55~60 |
臥式旋風爐 |
15~30 |
70~85 |
豎井式煤粉爐 |
~85 |
~15 |
層燃鏈條爐 |
15~30 |
70~85 |
拋煤機鏈條爐 |
40~45 |
60~75 |
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