煤中元素組成對鍋爐運(yùn)行有什么意義？

燃料中的碳和氫，是產(chǎn)生熱量的主要來源。它們含量的多少決定了發(fā)熱量的高低，因而對燃燒來說，碳、氫含量的測定有著十分重要的意義，碳在空氣充足的條件下完全燃燒時(shí)生成二氧化碳，1g碳完全燃燒產(chǎn)生34040J的熱量，而在空氣不足的條件下燃燒，則生成一氧化碳，每克碳僅能生成9910J的熱量，而當(dāng)一氧化碳進(jìn)一步燃燒生成二氧化碳時(shí)，放出的熱量為24130J。

    氫是僅次于碳的主要熱源之一。煤中的氫有兩種存在形態(tài)，一種是構(gòu)成礦物質(zhì)及水中的氫，它不能參與燃燒；另一種與碳元素構(gòu)成有機(jī)成分，在燃燒時(shí)，釋放出很高的熱量，每克氫放出143000J的熱量，約相當(dāng)于碳放出熱量的四倍，如無煙煤含碳量雖比煙煤高，但含氫量比煙煤低，故通常無煙煤的發(fā)熱量要低于煙煤。

    氧在煤中呈化合態(tài)存在。不同煤種其含量差別很大，如泥炭中含氧量可高達(dá)40%，而無煙煤中只有1%-2%，氧本身不燃燒，但加熱時(shí)，易使有機(jī)組分分解成揮發(fā)性物質(zhì)，煙煤及褐煤含氧量較高，所以能生成較多揮發(fā)物。煤中含氧量增高，碳、氫含量相對減少，因而發(fā)熱量降低，不利于燃燒。

    氮在鍋爐中燃燒時(shí)，大部分呈游離狀態(tài)隨煙氣逸出，故從燃燒的角度來看，氮是煤中的無用成分，其中約有20%-40%在燃燒中能變成NO，隨著煙氣排出，增加了環(huán)境污染。

    硫按燃燒特性劃分，可分為可燃硫及不燃硫，其中可燃硫參與燃燒，并釋放出少量熱量。硫的燃燒產(chǎn)物主要是二氧化硫及少量三氧化硫，含有二氧化硫、三氧化硫及水蒸氣的煙氣時(shí)入鍋爐尾部時(shí)形成硫酸等腐蝕性蒸汽，凝結(jié)在低溫受熱面上，對設(shè)備會發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕作用。同時(shí)，隨煙氣排出的含有二氧化硫的氣體會造成對大氣的嚴(yán)重污染。煤中黃鐵礦硫增高，還會造成灰熔點(diǎn)降低，促使鍋爐結(jié)渣情況的發(fā)生。因此，硫是煤中極其有害的一種元素，要求含量越少越好。

    此外，元素組成還為燃燒理論煙氣量、過剩空氣系數(shù)、熱平衡的計(jì)算等提供煤質(zhì)基礎(chǔ)資料。因此，元素分析數(shù)據(jù)在鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行上都有十分重要的意義。