2024年3月21日发(作者：摩歌韵)
锅炉燃料
核燃料
燃
固体燃料：以煤为主
料
有机燃料
液体燃料：以石油为主
气体燃料：以天然气为主
中国的能源结构
年
1995
煤76.2 76.171.362.6
一次
油
16.617.124.026.9
能源
消耗天然气
2.102.002.747.06
比例
(%)
水电
5.104.802.012.6
核能
//0.210.79
1、元素分析Ultimate Analysis
全面测定煤中碳、氢、氧、氮、硫五种元素的质量
百分含量的分析。
1）碳（C）：主要的可燃物质，含量最多(50-90%)；是
发热量的主要来源，32700KJ/kg
（CÆCO
2
+32.7MJ/kg，CÆCO+9.27MJ/kg）；
碳随煤化程度而增加；
以碳氢化合物形式存在的碳Æ易燃
以单质形式存在的碳：固定碳Æ难燃
燃料的重要性
•设计：炉型、整体结构与布置等
•运行：燃烧的稳定性、汽温、效率、结
渣、积灰等经济安全问题
•辅机选型：磨煤机型号、送引风机容量等
•污染：SO
2
、NO
x
、重金属排放等
第一节煤的成分和主要特性
煤由古代植物经过长期的地质演变而成，含有多种
丰富的有机物与无机物，做为能源使用，只研究与
燃烧有关的成分。
一、成分（元素分析与工业分析）
1、元素分析（ultimate analysis）
2、工业分析（proximate analysis）
2）氢（H）：含量少（1－6%）；主要存在于挥发分（C
m
H
n
）
中；发热量最大，120 MJ/kg，影响整个煤的发热量，并影响
着火。
随煤化程度加深而减少
3）氧（O）和氮（N）：不可燃成分，含量较少。
随煤化程度加深而减少
Æ燃料中的氮是煤粉锅炉NO
x
生成的主要来源
ÆNO
x
的三种生成机理（快速型、热力型、燃料型）
PS:
规律，相应的低污染燃烧技术等。
当前研究热点：研究煤中NOx的前驱物，燃烧过程中的转化
1
4）硫（S）：含量少，有害物质。
低温腐蚀、高温腐蚀、大气污染Æ酸雨
有机硫30-40%、无机硫60-70%（黄铁矿、硫酸盐硫）、单质硫（少）
黄铁矿是煤中主要的硫成分，比重4.9-5.2，比煤矸石和煤都要重的多
本身无磁性，但在强磁场下能转变为顺磁性物质
选煤
有机硫S
o
：与C、H、O化合，可燃
全硫S
t
黄铁矿硫S
p
：FeS
2
，可燃
无机硫
硫酸盐硫S
s
：灰分，不可燃
全硫S
t
＝S
p＋
S
o＋
S
s
全硫含量一般用干燥基表示：S
t ,d
1）水分Moisture(M)
外部水分(M
f
)＋内部水分(M
ad
)＝全水分(M
ar
)
外部水分：自然干燥失去(free moisture)
内部水分：须加热干燥失去（也称分析水
分）
外部水分容易受季节、湿度的影响
3）灰分Ash(A)
来源于：形成煤的植物本身的矿物质和成煤过程中进入
的外来矿物质；开采、运输过程中掺杂进来的杂质
灰分中的主要矿物成分：
成分含量成分含量
SiO
2
20-60
MgO
0.3-4
Al
2
O
3
10-35
TiO
2
0.5-2.5
Fe
2
O
3
5-35
Na
2
O,K
2
O
1-4
CaO1-20
SO
3
0.1-12
灰分的存在易引起污染、积灰、结渣、燃烧不完全等
2、工业分析Proximate Analysis
按照煤的着火、燃烧过程中各成分的变化，分析煤
中水分、挥发分、固定碳、灰分这四种成分的质量百分
数，即煤的工业分析
2024年3月21日发(作者：摩歌韵)
锅炉燃料
核燃料
燃
固体燃料：以煤为主
料
有机燃料
液体燃料：以石油为主
气体燃料：以天然气为主
中国的能源结构
年
1995
煤76.2 76.171.362.6
一次
油
16.617.124.026.9
能源
消耗天然气
2.102.002.747.06
比例
(%)
水电
5.104.802.012.6
核能
//0.210.79
1、元素分析Ultimate Analysis
全面测定煤中碳、氢、氧、氮、硫五种元素的质量
百分含量的分析。
1）碳（C）：主要的可燃物质，含量最多(50-90%)；是
发热量的主要来源，32700KJ/kg
（CÆCO
2
+32.7MJ/kg，CÆCO+9.27MJ/kg）；
碳随煤化程度而增加；
以碳氢化合物形式存在的碳Æ易燃
以单质形式存在的碳：固定碳Æ难燃
燃料的重要性
•设计：炉型、整体结构与布置等
•运行：燃烧的稳定性、汽温、效率、结
渣、积灰等经济安全问题
•辅机选型：磨煤机型号、送引风机容量等
•污染：SO
2
、NO
x
、重金属排放等
第一节煤的成分和主要特性
煤由古代植物经过长期的地质演变而成，含有多种
丰富的有机物与无机物，做为能源使用，只研究与
燃烧有关的成分。
一、成分（元素分析与工业分析）
1、元素分析（ultimate analysis）
2、工业分析（proximate analysis）
2）氢（H）：含量少（1－6%）；主要存在于挥发分（C
m
H
n
）
中；发热量最大，120 MJ/kg，影响整个煤的发热量，并影响
着火。
随煤化程度加深而减少
3）氧（O）和氮（N）：不可燃成分，含量较少。
随煤化程度加深而减少
Æ燃料中的氮是煤粉锅炉NO
x
生成的主要来源
ÆNO
x
的三种生成机理（快速型、热力型、燃料型）
PS:
规律，相应的低污染燃烧技术等。
当前研究热点：研究煤中NOx的前驱物，燃烧过程中的转化
1
4）硫（S）：含量少，有害物质。
低温腐蚀、高温腐蚀、大气污染Æ酸雨
有机硫30-40%、无机硫60-70%（黄铁矿、硫酸盐硫）、单质硫（少）
黄铁矿是煤中主要的硫成分，比重4.9-5.2，比煤矸石和煤都要重的多
本身无磁性，但在强磁场下能转变为顺磁性物质
选煤
有机硫S
o
：与C、H、O化合，可燃
全硫S
t
黄铁矿硫S
p
：FeS
2
，可燃
无机硫
硫酸盐硫S
s
：灰分，不可燃
全硫S
t
＝S
p＋
S
o＋
S
s
全硫含量一般用干燥基表示：S
t ,d
1）水分Moisture(M)
外部水分(M
f
)＋内部水分(M
ad
)＝全水分(M
ar
)
外部水分：自然干燥失去(free moisture)
内部水分：须加热干燥失去（也称分析水
分）
外部水分容易受季节、湿度的影响
3）灰分Ash(A)
来源于：形成煤的植物本身的矿物质和成煤过程中进入
的外来矿物质；开采、运输过程中掺杂进来的杂质
灰分中的主要矿物成分：
成分含量成分含量
SiO
2
20-60
MgO
0.3-4
Al
2
O
3
10-35
TiO
2
0.5-2.5
Fe
2
O
3
5-35
Na
2
O,K
2
O
1-4
CaO1-20
SO
3
0.1-12
灰分的存在易引起污染、积灰、结渣、燃烧不完全等
2、工业分析Proximate Analysis
按照煤的着火、燃烧过程中各成分的变化，分析煤
中水分、挥发分、固定碳、灰分这四种成分的质量百分
数，即煤的工业分析