4．電站電廠鍋爐燃料為什麼要以煤為主？為什麼要提倡以煤代油？
電站電廠鍋爐是消耗燃料的大戶，每年燃料沙子消耗量約佔全國燃料總耗量的20%—25%。電站電廠鍋爐要以煤為主、以煤代油的燃料政策，是根據我國客觀情況而決定的。我國煤炭資源十分豐富，已探明的儲量在6500億t以上，近年的煤炭產量也在穩步上公升，可以保證長期穩定**。
我國的石油、天然氣資源雖然也十分豐富，但遠不及煤炭資源可觀。更主要的是石油、天然氣經過深加工之後，可以得到更多的輕紡、化工等部門所需的原料，能獲取更高的經濟價值。如果將石油、天然氣作為電廠鍋爐燃料直接燒掉，那將是很可惜的，同時，還會使發電成本提高。
基於上述原因，電站電廠鍋爐燃料要以煤為主，以煤代油。要盡一切可能壓縮燃料油的消耗量，原來燒油的電廠鍋爐，也要盡可能地進行技術改造，改燒煤炭。
5．什麼是煤的元素分析成分與工業分析成分？
通過元素分析方法得出的煤的主要組成成分，稱元素分析成分。它包括碳（c）、氫（h）、氧（o）、氮（n）、硫（s）、灰分（a）、水分（m）。其中碳、氫、硫是可燃成分。
硫燃燒後要生成so2，及少量so3，故它是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。
通過元素分析成分可以了解煤的特性及實用價值，的關燃燒計算也都使用元素分析資料。但元素分析方法較為複雜。發電廠常用較為簡便的工業分析方法得到工業分析成分，用它可以基本了解煤的燃燒特性。
煤的工業分析是把煤加熱到不同溫度和保持不同的時間而獲得水分、揮發分、固定碳、灰分的百分組成。元素分析成分與工業分析成分之間的關係，可參閱圖4—1。
6．煤中水分由哪幾部分組成？煤中水分有何危害？
通常所說的煤中水分是指全水分mt,由表面水分mf和內在水分minh組成。
內在水分也稱固有水分minh，它是生成煤的植物中的水分及煤生成過程中進入的水分，不能用自然風乾的方法除去，必須通過加熱才能除掉。它的含量對於一定煤種是穩定的。
表面水分是在開採、儲運過程中進入的，又稱外在水分，通過自然風乾即可除去。表面水分的含量，受自然條件影響較大，故其數值變化較大。不同煤種的全水分在不同條件下差別較大，少的只有百分之幾，多的可達40%~50%。
水分的存在不僅使煤種的可燃成分相對減少，發熱量下降，而且影響燃料的著火燃燒。燃用高水分的煤，使燃燒溫度偏低，煙氣容積增大，使電廠鍋爐效率下降，還會加劇電廠鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕和堵灰。煤中水分高，使煤的運輸、磨製也會發生困難。
7．煤中灰分由哪幾部分組成？煤中灰分有何危害？
煤中的灰分是指燃燒後剩餘的不可燃礦物質。它可分為內在灰分（固有灰分）和外來灰分兩部分。
內在灰分是生成煤的植物中的不可燃礦物質，以及在煤的生成過程中進入的不可燃礦物質。內在灰分含量較少，在煤中的分布也較均勻，有時呈層狀分布。
外來灰分是在煤開採、儲運過程中進入的不可燃礦物質。在煤中的分布很不均勻，含量也受自然條件影響。
灰分是煤中的害雜質，含量在5%—40%之間。煤中灰分越高，可燃成分相對降低，發熱量減小，且影響煤的著火與燃燒，使燃燒效率下降。燃燒後灰分可在受熱淚盈眶面上形成結渣與積灰，影響傳熱，使電廠鍋爐熱效率下降。
隨煙氣流動的粉煤灰，磨損受熱面，使電廠鍋爐受熱面使用壽命降低。為了清除灰渣與粉煤灰，使除灰塵裝置複雜化。隨煙氣排入大的粉煤灰，造成對環境的汙染。
8．煤中的硫以什麼形式存在？煤中硫分有何危害？
硫在煤中以三種形式存在，即有機硫、硫鐵礦硫（黃鐵礦和白鐵礦硫等形態存在的硫）和硫酸鹽硫。前兩種可以燃燒，通常稱為可燃硫。最後一種硫酸鹽硫不可燃燒，只轉化為灰的一部分。
硫在煤中含量變化範圍也較大，一般約為0.1%-—5%。硫雖能燃燒放熱，但它卻是極為有害的成分。
硫燃燒後生成二氧化硫（so2）及少量三氧化硫（so3），排入大氣能汙染環境，對人體和動植物以及地面建築物均有害。同時，so2、so3也是導致辭電廠鍋爐受熱面煙氣側高溫腐蝕、低溫腐蝕和堵灰的主要因素。
9．煤中灰分和煤中不可燃礦物質的含義一樣嗎？
含義不一樣。煤中灰分是指燃燒後剩餘的不可燃礦物質，其含量是在實驗室用加熱方法燒去可燃物而測定的。煤中的不可燃礦物質，雖然不參與燃燒，但在高溫下，會經歷失去結晶水、碳酸鹽和硫酸鹽熱分解、以及黃鐵礦氧化等過程，原來不可燃的礦物質成分會有一定變化，質量也有所減輕。
因此，灰分與煤中不可礦物質的含義是不一樣的。
同時，灰分和實際燃燒後形成的灰渣也有不同。測定灰分時加熱溫度為800℃，在電廠鍋爐內實際燃燒時，溫度為1500—1600r℃。在這樣高溫下，使部分氧化矽、氯化物、鹼金屬鹽類直接昇華為氣體逸出，以及高溫氧化或還原、共晶體形成等過程，使灰渣的成分和測定的灰分的成分組成會有很大的差異，灰的熔融特性也不完全一致。
10．煤中的含碳量、固定碳、焦碳的含義相同嗎？
煤的含碳量是碳在煤中的質量百分數，包括煤中全部碳量。煤在加熱後，水分首先析出，隨著溫度的公升高，揮發分漸析出，煤中的一部分碳也要揮發成氣體，沒有揮發的碳稱之為固定碳。換句話說，固定碳的含量是指工業分析中四種成分，（水分、揮發分、灰分、固定碳）中的碳的含量。
工業分析中，水分、揮發分析出後剩餘的部分稱為焦炭，焦炭是由固定碳和灰分所組成。
由上述說明可知，煤中的碳、固定碳、焦炭。都是由煤中的碳引發出來的，都與碳的關係，但三者的數量和物理意義又不相同，它們之間的關係，可由圖4——1看出。
11．煤的成分分析基準有哪幾種？
煤的成分組成是用質量百分數來表示的。即
c+h+o+n+s+a+m=100%
式中，c、h、o、n、s、a、m分別表示煤中碳、氫、氧、氮、硫、灰分、水分的質量百分數。
由於煤中灰分、水分隨開採條件、儲運條件和氣象條件的變化而變化，同一種煤，在不同條件下，其成分的百分組成就不相同，若欲用其成分含量百分數說明煤的物性，必須同時指明煤是在什麼狀態下分析成分組成，才能正確判斷各種成分的影響。較常應用的煤的成分分析基準有如下四種：
（1） 收到基以收到狀態的煤取樣分析其成分組成，用下角標ar表示。即
car+har+oar+nar+sar+aar+mar=100%
收到基是以收到的煤為試樣所取得的成分組成，但收到的地點不同，其成分組成就會有差異。對於電廠鍋爐用煤來說，收到的煤應是進入原煤倉中的煤，以原煤倉中的煤為試樣所取得的成分組成，為收到基成分組成，這也就和過去的應用基成分基本一致。
收到基成分是電廠鍋爐有關計算中應用最廣的成分基準。
（2）空氣乾燥基（舊稱分析基）以自然風乾的煤樣分析其成分組成，已扣去煤中的外在水分，剩餘的只是煤的內在水分，或稱分析水分。空氣乾燥基成分用下角標ad表示。即
cad+had+oad+nad+sad+aad+mad=100%
煤礦提供的煤質資料多為空氣乾燥基成分。
(3) 乾燥基以去掉全部水分的煤樣分析其成分組成，用下角標d表示。即
cd+hd+od+nd+sd+ad=100%
利用乾燥基成分可較真實地反映灰的含量，因為乾燥基成分不受水分變化的影響。
（4） 乾燥無灰基（舊稱可燃基）以假想乾燥無灰狀態煤的成分總量作為計算基數所得的成分組成，用下角標daf表示。即
cdaf+hdaf+odaf+ndaf+sdaf=100%
乾燥無灰基成分不受水分、灰分變化的影響，能較確切地反映煤中的有用成分的數值及實用價值。
上述四種成分組成是可以互相換算的，有關換算係數可由電廠鍋爐參考書及有關手冊中查取。
12、什麼是燃料的發熱量？高位高熱量與低位發熱量有什麼區別？
單位物量（1kg或1m3n）的燃料完全燃燒時，所放出的熱量稱發熱量，也稱熱值。以符號q表示，單位是kj/kg或kj/m3n。
燃料燃燒時，水分要蒸發為蒸汽，氫燃燒後也要生成蒸汽。在確定發熱量時，如果把煙氣中水蒸汽的汽化潛熱計算在內，稱為高位高熱量，用符號qgr,ar表示。如果汽化潛熱不計算在內，則稱為低位發熱量，用符號qnet,ar表示。
煙氣離開電廠鍋爐時，蒸汽仍以氣態排出，汽化潛熱沒被利用。故我國在電廠鍋爐計算中多以低位發熱量為基礎，歐美等國也有用高位發熱量作為電廠鍋爐計算基礎的。
高位發熱量與低位發熱量的區別，就在於是否計入煙氣中水蒸汽的汽化潛熱，它們之間的關係為：
qgr,ar–qnet,ar=25.1(9har+6mar)kj/kg
燃料的發熱量可用測熱計直接測出，也可根據其元素分析成分經驗公式計算：
qnet,ar=339car+1030har–109(oar–sar)-25markj/kg
式中各成分均以百分數代入。
13、什麼是標準煤？規定標準煤有何實用意義？
規定收到基的低位發熱量qnet,ar=29271kj/kg（即7000kcal/kg）的燃料為標準煤。
標準煤實際是不存在的。只是人為的規定，提出標準煤的主要目的是把不同的燃料劃規統一的標準，便於分析比較熱力裝置的經濟性。不同種類的煤具有不同的發熱量，有時差別甚大。
比如發熱量最低的煤只有8000kj/kg，發熱量最高的煤可達30000kj/kg。相同容量、相同引數的電廠鍋爐，在相同工況下執行，燃用不同發熱量的煤，燃煤量也就不同，但我們不能僅僅根據燃煤量多少來分析判斷電廠鍋爐執行的經濟性。如果把不同的燃煤量，都折算為統一的標準煤，那就很容易判斷哪一台電廠鍋爐的標準煤耗量低，哪台電廠鍋爐的執行經濟性就好。
發電廠的發電煤耗與供電煤耗都是按標準煤計算的。國家有關能源的統計、調撥，能源消耗指標，節約能源指標，也都是以標準煤計算的。
14、常用能源與標準煤的折算係數為多少？
為了便於計算、分析和對比，各種能源都要統一折算成標準煤，它們之間的折算關係，稱能源折算係數。
15、什麼是煤的折算灰分、折算水分、折算硫分？折算成分有何實際意義？
把煤中的灰分、水分、硫分折算到每4182kj（或1000kcal）發熱量的百分數，分別稱為折算灰分、折算水分、折算硫分。
灰分、水分、硫分都是有害雜質，但由於煤的發熱量不同，僅從它們的百分含量還很難估計它們給電廠鍋爐帶來的危害程度。引入折算成分後，就可根據折算成分的大小，知道實際進入電廠鍋爐中的有害成分的多少，也就能比較清楚地判斷這些有害雜質對電廠鍋爐的危害程度。
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