为什么链条炉和手烧炉同样采用层燃方式，但链条炉的燃

链条蒸汽锅炉的技术特点：

1、设有给煤自动清理装置，使送煤滚始终处于清洁状态。

2、筛分器角度可根据煤的干湿和煤的粒度不同进行调整。筛分器有震动功能，避免了筛分器的糊堵现象。

3、设置了卡煤保护机构，转辊一旦被卡住，自动保护装置会动作，保护传动部分及分层设施不被损坏。

4、设置了煤量调节板提升机构，使煤量调节方便准确。

5、煤斗上设有便于检查维修的门、孔等装置。

手烧蒸汽锅炉特点：

1、采用拱型管板与螺纹烟管组成锅筒，传热效率高、升压快、出力足、超负荷能力强、烟管内不易积灰，解决了管板裂纹的难题。

2、消除了锅筒底部的死水区，水循环效果好，预防锅筒下部鼓包。

3、所有焊接结合部位采用大型机械加工和高温区管束特别工艺处理，确保焊接质量和使用寿命。

易燃烧、适用燃料广泛：可烧烟煤、无烟煤、柴禾、工业废料、有机垃圾等。

4、结构紧凑，与外形尺寸小，节省基建投资，安装方便，接装阀门、水电和管道即可运行。

5、运行稳定、调整方便、独特的防漏风设计，封火时间长。

6、有降尘作用,锅炉烟尘排放达到国家环保规定的指标。

燃煤在链条炉排上燃烧，沿炉排长度方向可分为四个区段。即:燃料预热干燥区段挥发物析出并燃烧区段焦炭猛烈燃烧区段灰渣燃尽区段。这四个区段燃烧所需要氧气是不同的，一般是炉排两端需要氧气量小，中间需要氧气量大。为了满足各区段燃烧需要和合理配风，链条炉通常把炉排下面的通风仓分成4一6个小风室，用小风门控制以达到分段送风的目的当锅沪容量较大时，为了均匀配风，还布置两面进风。合理配风包括沿沪排长度的分段送风和沿炉排宽度的均匀送风两个方面。 合理配风能保证链条炉上燃煤层的良好燃烧，减少燃烧的各种损失，提高锅炉运行的经济性和可靠性。分段送风是组织合理送风的基本条件。在实际运行中，应根据所用煤种特性和炉膛炉拱的结构特点，通过燃烧调整来确定风室风门或小风门的开关位置和配合比例。

倾斜往复炉排区别于链条炉排的一个主要特点 , 是炉排 与煤有相对运动。当活动炉排向后下方推动时 , 部分新煤被 推饲到已经燃着的煤的上部 , 当活动炉排向前上方返回时 , 又 带回一部分已经燃着的煤返到尚未燃烧的煤的底部 , 对新煤 进行加热。这种着火条件与手烧炉相近 , 而优于链条炉。煤 在被推动过程中 , 不断受到挤压 , 从而破坏焦块与灰壳。同 时煤又缓慢翻滚 , 使煤层得到松动与平整 , 有利于燃烧。

(1) 水平往复炉排的优点

1 ）炉体高度比倾斜式往复炉排炉低 , 锅炉房空间可缩小

2) 煤层均衡松动前进 , 元风口、火口 , 穿过煤层的风速比较均匀 , 飞灰量显著减少

3) 煤层呈波浪式 , 其表面积比炉排水平表面积大 30% ~50%, 故烟气离开煤层表面的流速相对减缓 , 使飞灰带出 量比链条炉排减少约 10%

4）由于炉排着火性能好和燃烧效率高 , 因此 , 炉膛温度高 , 燃烧比较充分 , 飞灰含炭量低。

(2) 水平往复炉排的缺点

1) 炉排片的使用寿命低 , 特别是燃烧结焦性强和灰渣熔化温度低的煤种时 , 由于焦炭熔融粘成一片 , 严重影响炉排 通风冷却 , 导致炉排片过热变形和磨损加剧

2) 漏煤量一般比链条炉排偏大。 三、水平往复抽条炉排

1. 水平往复抽条炉排的结构

水平往复抽条炉排 , 简称抽条炉排 , 是在往复炉排的基础上发展起来的燃煤设备 , 具有结构简单 , 安装容易 , 消烟 除尘效果好等优点 , 尤其适合于小容量手烧炉的改造。这种 炉排是由若干根可以前后移动的炉条组成 , 如图 3-27 所示。 每根炉条都由三段 ( 前、中、后 ) 炉排片用 “T“ 形榨连接而 成。整个炉排面又分为三组 , 每组由互相间隔的数根炉条通 过横梁连在一起。

2. 水平往复抽条炉排的燃烧特点 炉排往复运动是通过主轴的凸轮驱动进行的。开娥时 , 全 部炉条同时向后运动 , 将煤送入炉膛 , 后 , 各组炉条相继抽回。每当主轴旋转一周 , 炉排即完成 “ 一推三抽 “ 的行程 ,

使从煤斗下来的煤向后推入炉膛约 70mm 。煤在炉膛中受到 炉拱前部反射热的作用 , 逐渐预热干馅 , 析出挥发分并且着 火燃烧 , 再缓慢向后移动 , 经过炉排中部的高温燃烧区和灰渣燃尽区 , 完成燃烧过程 , 灰渣则落入灰坑。

炉排下面设有三个风室 , 分别为预热干馆段、主燃烧段 和燃尽段配风。一般还在前拱下部加入二次风 , 可以防止由 炉膛向煤斗返烟。实践证明 , 水平式炉排必须有合适的炉拱 相配合 , 尤其是当炉膛水冷程度较大时 , 更需保证有较高的 炉膛温度 , 以利稳定燃烧和提高传热效果。

3. 水平往复抽条炉排的缺点

(1) 出渣口密封困难

(2) 主燃烧区炉排片容易烧坏

(3) 炉排漏煤较多。

各国的能源构成不同，消费构成也不同。我国能源以煤为主，约占70%，煤炭的消费构成大体如下:火力发电31%，各种工业锅炉31%，民用20%，炼焦8%，蒸汽机车4%，化工3%，出口3%。不同部门对煤质的要求不同。

1.炼焦用煤

焦炭用于炼铁、铸造、生产电石、气化以及金属的冶炼等。炼焦是在炼焦炉的炭化室内进行的。炭化室宽0.45m，高4.3～5.5m，长14～16m，可装煤18～27t，炭化室两边为燃烧室，温度达1300℃，隔着耐火砖把炭化室加热至1100℃，煤在炭化室中隔绝空气干馏，大约经过14～16h，煤就炼成焦炭。炼焦产品中焦炭约占75%，焦炉煤气18%，煤焦油4%，还有粗苯、氨、硫等。每座焦炉有炭化室几十个至上百个。焦炉煤气热值很高，是很好的气体燃料。煤焦油经分馏后可得到很多有用的化工产品，如汽油、煤油、柴油、润滑油、沥青等，粗苯和氨也是主要的化工原料。我国每年生产的焦炭5000×104t以上，其中大部分用于高炉炼铁。焦炭在炼铁高炉中所起的作用主要有三:一是还原剂，与铁矿石中的氧作用生成CO和CO2，把铁还原出来二是热源，焦炭燃烧时产生高温(炼铁高炉温度约1600℃)，保证化学反应的进行，使铁矿石熔化三是支撑剂，焦炭在高温下不变形，保证高炉中气流畅通、生产正常地进行。所以炼铁必须有一定粒度的高强度、低灰低硫的优质焦炭。为保证焦炭的质量，对炼焦用煤有如下的要求:

1)有较强的结焦性和粘结性:炼焦用煤一般都要用多种煤配合炼焦强粘结性煤如肥煤、焦煤要占50%～60%，而粘结性差的煤如气煤、瘦煤用量为40%～50%，有时也可用一部分弱粘煤代替气煤。配煤后的胶质层厚度Y为16～20mm为佳。

2)煤的灰分要低:炼焦煤的灰分增加0.8%，焦炭的灰分就增加1%，焦炭的强度会下降2%，炼铁时的焦比(炼1t铁所需焦炭量与铁的比值)要增高2%～2.5%，生铁产量要下降2.55%～3%，高炉排渣量要增加2.7%～2.9%。所以要求炼焦煤的灰分越低越好。但为了保证精煤的回收率，所以煤焦配煤的灰分Ad≤10%为宜。由于我国的气煤多，而焦煤少，所以我国焦煤、肥煤的灰分可放宽至12%，气煤的灰分则要小于9%。不管原煤灰分多低，炼焦用煤都要进行洗选，不但降低了灰分，而且可脱除大部分丝质体和半丝质体等不粘结组分，使镜质组富集而提高煤的粘结性。

3)煤的硫分要低:炼焦煤中的硫有80%进入焦炭，焦炭在炼铁时，硫进入生铁。生铁中含硫大于0.07%，即为废铁，不能炼钢，因炼出的钢具热脆性，易脆裂。为了脱硫，要在高炉中加入石灰石、白云石等熔剂与硫形成炉渣(CaS)排出。通常炼焦煤的硫增加0.1%，焦炭中的硫增高0.08%，石灰石用量就增加1.6%，焦比上升1.2%，高炉的生产能力就降低1.6%～2.0%。所以要求炼焦配煤后的硫含量St，d≤1.2%。有些工业先进国家，要求配煤的硫含量要小于0.5%。煤中的磷在炼焦时也会进入焦炭，焦炭炼铁时磷进入铁中。磷也会使铁变脆，其危害比硫更大。炼焦配煤中要求磷含量Pd≤0.1%。我国煤中的磷含量一般都不高。

4)配煤的挥发分要合适:配煤的挥发分过高，会降低焦炭强度挥发分过低，虽可提高焦炭的强度和块度，但炼焦时膨胀压力过大，推焦困难，而且挥发分低，化学产品的回收率低，使炼焦成本提高。一般配煤的挥发分Vdaf为28%～32%较合适。若生产铸造焦，挥发分可低一点(Vdaf=28%)，可得较多的大块焦。化工用焦，焦炭强度可稍降低，故挥发分可高些，灰、硫的要求也可放宽一些。

5)其他指标要求:要求配煤总水分Mt在7%～10%之间。因水分高，消耗热量，需要延长炼焦时间，降低焦炭的产量。炼焦配煤的粒度，要求小于3mm占80%以上。粒度太大，煤料混合不均匀，炼出焦炭强度受影响粒度太小，增加磨煤费用和电耗，而且装炉煤的堆密度变小，会减少焦炭产量，降低焦炭质量。配煤的粘结性较差时，可用捣固的办法增加堆密度，减少颗粒间的间隙，改善煤的粘结性，也可加入沥青等粘结剂来改善粘结性。煤料挥发分高，收缩太大时，可加入细粉碎无烟煤、半焦等瘦化剂，以提高焦炭强度。

2.气化用煤

煤直接燃烧效率低，热能利用率仅15%～18%，且污染大气。我国每年燃烧煤炭排入大气的烟尘量达1200×104t，SO2达1800×104t，占排入大气污染物总量的60%～80%。全国有几十个城市出现酸雨，近40%的国土受酸雨的污染，酸雨主要是硫酸(90%)，其次为硝酸和弱酸。大气中含硫0.8mg/m3就会使人致病，酸雨使湖泊酸化、鱼藻死亡、农作物枯萎、土壤中养分流失，还破坏金属构件、建筑物，文物古迹、油漆、衣物也受其腐蚀。酸雨给国民经济造成巨大损失，已成为国际上重大的环境污染问题。用煤生产煤气作为燃料称为煤的气化，是减少对大气和环境污染的办法。煤气的热效率高达55%～60%，比直接燃煤提高3倍，洁净、空气污染小，运送方便，生产工艺和设备比较简单。煤的气化是使煤与氧气、空气、水蒸气等反应，生成含有CO和H2等可燃气体的工艺过程，即把固态的煤变成可燃气体的过程。

2C+O2→2CO+Δ

C+H2O→CO+H2－Δ

式中:Δ表示无效成分。

据气化剂的不同，煤气可分为空气煤气、水煤气和半水煤气等。以空气作为气化剂生产出来的煤气称为空气煤气，但有效成分H2和CO含量只有12%，发热量太低，用处不大以水蒸气、氧气作为气化剂生产出来的煤气称为水煤气，有效成分CO和H2的含量可达86%，发热量高，可作燃料和化工原料，也是工业用氢的来源以空气和水蒸气作为气化剂生产出来的煤气称为半水煤气，有效成分H2和CO的含量达70%，N2含量为20%，发热量中等，是合成氨的原料，也可作燃料。

气化用的炉型不同，对煤质的要求也不一样。常见的有固定床气化炉、沸腾床气化炉和悬浮床气化炉。

(1)固定床气化炉

固定床气化炉为圆形炉子，煤由炉子上方加入，在炉栅上进行燃烧气化。气化剂从炉栅下部向上通入，生成的煤气从上方导出。炉栅附近温度高，为氧化层，向上温度逐渐降低，分别为还原层、干馏层和干燥层。

固定床气化炉必须用块煤，粒度最好为25～50mm，其次为13～50mm，13～25mm，25～75mm等。煤种以低煤级的褐煤、不粘煤、长焰煤、弱粘煤、气煤为佳。要求煤的抗碎强度较高，热稳定性要好(TS+6＞70%)，煤的活性好，灰分Ad＜25%，硫分St，d＜2%，固态排渣炉要求煤灰的软化温度ST＞1200℃，液态排渣炉要求煤灰的熔化温度FT＜1300℃，要求烟煤胶质层厚度Y＜16mm。

(2)沸腾床气化炉

煤在炉上呈浮动的状态，就像沸腾的水，故称沸腾床气化炉。用粒度＜8mm的煤，而＜1mm的粉煤越少越好，不然飞灰的损失大，影响煤的有效利用率。煤种以低煤级的褐煤、长焰煤或不粘煤为佳。要求煤的水分Mt≤12%，灰分Ad≤25%，硫分St，d＜2%，活性要好，a＞60%(950℃时CO2的还原率)，煤灰软化温度ST＜1200℃。

(3)悬浮床气化炉

把煤磨成粉，喷至炉内呈悬浮状态进行燃烧气化。煤要磨得很细，＜200网目(筛孔边长为0.074mm)的煤粒要＞90%。煤粉在炉中1s内完成氧化反应，炉中温度高达1400～1500℃。生成煤气可供生产合成氨。该炉对煤种不限，对粘结性等无要求，但煤的水分要尽量少，Mt＜5%。悬浮床气化炉生产能力大，1h可生产5×104～12×104m3的煤气。

(4)生产合成氨对煤质的要求

我国中型化肥厂生产合成氨的气化炉一般用固定床气化炉，对煤质有严格要求。要用无烟煤，块煤粒度为25～50mm，或15～100mm，13～25mm，13～70mm含矸率(粒度大于50mm的矸石量百分比)小于4%，限下率(小于粒度下限的煤百分比)为15%～21%Mt＜6%Vdaf≤10%，Ad为16%～24%，St，d≤2.0%，ST≥1250℃，TS+6≥70%，抗碎强度(大于25mm)不小于65%。

3.液化用煤

煤的液化就是将煤中的有机质转化成液态产物的加工过程。煤炭液化的主要目的是为了获得液体燃料，如汽油、柴油、煤油等，也可将液态产物加工成无灰焦炭，用以制造电极、碳纤维、粘结剂，生产有机化工产品，煤液化的副产品煤气可作为气体燃料。

煤液化的方法可分3类:煤直接加氢液化(如高压加氢法，溶剂精炼煤法)煤间接液化(先将煤气化为水煤气，然后合成液态产物)煤的部分液化(即低温干馏法)。

(1)煤直接加氢液化

煤是固体，碳含量高、氧含量高(15%～25%)、氢含量低(＜7%)、原子比小，煤的分子结构为高分子缩聚物，结构单元为缩合芳香环，环上带有直链烃侧链和各种含氧、氮、硫的官能团，各结构单元通过醚键或非芳香烃连接，煤分子量很大，一般认为＞5000。石油是液体，氢含量高(11%～14%)，氧含量低(＜1%)，H/C原子比大，石油分子结构以烷烃、环烷烃为主，分子量小，约200。煤的直接加氢液化，实质就是煤在溶剂、催化剂和高压氢存在的条件下，切断煤的化学键，在键的断裂处用氢来补充，使煤变成低分子量、含氢高的油和气。加氢液化时，煤要破碎至＜0.3mm，与蒽油(或四氢萘)混合制成煤糊，反应塔中温度为400～480℃，有CoMo催化剂，10～20MPa压力，煤糊在反应塔中被裂解，加氢液化，生成的液态产物可分馏出各种组分，气态产物可作燃料气用。据需要可改变反应温度和压力，生产产品可以液态为主，也可以固态为主。固态产品称溶剂精炼煤，是优质清洁燃料和化工原料，可用于炼焦配煤，做型煤的粘结剂，生产高级碳素材料、碳素纤维等。

加氢液化要采用低煤级的煤，如褐煤、长焰煤或Vdaf＞35%的气煤。碳氢比要小，C/H＜16，壳质组和镜质组含量要高，惰质组含量要低(I＜10%，因其不液化)，煤的灰分要低(Ad＜5%)，灰熔点要高(ST＞1200℃)。

(2)煤间接液化(又称一氧化碳加氢法)

其原理是先将煤气化得原料气(CO+H2)，然后在一定温度和压力下经催化合成，得到液态烃和液化石油气。产品有合成石油气、汽油、柴油、燃料油、蜡、醇、酸、酮等。目前南非有正式生产厂，年产量超过200×104t。

煤间接液化对煤质的要求与气化炉有关。如移动床加压气化炉，要求用块状无烟煤或焦炭，粒度均匀，灰分低，灰熔点高，抗碎强度高，热稳定性好，硫分低，水分低，挥发分低。

(3)煤的部分液化

即低温干馏，要用含油率高的褐煤或高挥发分烟煤，如长焰煤、气煤等。

4.火力发电用煤

我国约有30%的煤用于火力发电，年耗煤约4×108t，是用煤大户。我国火力电厂大多采用粉煤锅炉，装机容量越大的发电厂，对煤的热值及可磨性要求越高。煤的粒度越细越好，要求＜200网目(筛孔边长＜0.074mm)的粉煤要占85%以上(褐煤80%以上)，所以要求煤的可磨性越大越好，可减少电耗。影响电厂用煤指标的主要有挥发分(Vdaf)、灰分(Ad)、水分(Mar)、硫分(St，d)、发热量(Qnet，ar)、灰熔点(DT，ST，FT)等。

1)发热量等级(表7-10):不同煤级的煤，挥发分不同，发热量不同，要根据不同炉型的煤来燃烧。如用任意煤级的煤，则燃烧的稳定性及效率会受影响。

表7-10 火力发电用煤对发热量的要求

2)灰分等级(Ad):分3等:A1≤24%A2为24%～34%A3为34%～46%。灰分降低发热量，粘污设备，造成显热损失，故对灰分有一定的要求。

3)水分等级(Mt%):

Vdaf≤40%时，M1≤8%，M2在8%～12%范围内

Vdaf＞40%时，M1≤22%，M2在22%～40%范围内。

煤中含水分Mt＞60%时，要先干燥，不能直接燃烧。

4)硫分等级(St，d%):S1≤1.0%或S2在1.0%～3.0%之间。硫分高于3.0%会造成严重的腐蚀和环境污染。

5)灰熔点(ST):固态排渣炉要求高的灰熔点，液态排渣炉要选用低灰熔点的煤。当Qnet，ar＞12.54MJ/kg时，要求ST＞1350℃当Qnet，ar≤12.54MJ/kg时，对灰熔点不限。

5.铁路机车用煤

机车锅炉的烟道较短，要求水蒸气的蒸发量大(70～80kg/(M2·h))，通风强度大，流速快(＞30m/s)，故需使用块煤。如果用末煤就会产生飞扬损失，粉煤没充分燃烧即被吹出，热能不能得到充分利用，损失率可达15%～20%，大供气时可达25%～30%。块煤的粒度以6～50mm为好。块煤供应不足时，也可供原煤，但含矸率要不大于1%，用混煤则要粒度为0～50mm。供应颗粒煤时限下率要小于15%，含末率要小，含末率增大1%，则煤耗增加0.4%。煤种可用长焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、气肥煤等，要求挥发分大一些(Vdaf≥20%)。一般不使用褐煤，褐煤燃烧时火力不猛，使蒸气压力达不到要求。

机车用煤的硫分要低(St，d＜1.5%)，隧道多的地方要求St，d＜1.0%，灰分要低(Ad≤24%)。煤的灰熔点越高越好，要求软化温度ST＞1200℃，以免结渣影响炉子通风。煤的发热量分3级:①Qnet，ar为20.9～23.00MJ/kg②Qnet，ar为23.00～25.09MJ/kg③Qnet，ar≥25.09MJ/kg。用弱粘结性煤较好，用不粘结煤易漏失，用强粘结性煤则阻碍炉子通风。

6.船舶用煤

船舶用煤对质量要求更严，因船的体积小，供煤不方便，故要求高热值的低灰块煤。粒度为13～50mm间的小块和中块煤或者混块煤，灰分Ad＜14%，发热量Qnet，ar≥25MJ/kg，挥发分(Vdaf)最好在25%～40%之间，煤灰熔点ST≥1250℃。可采用单种煤，也可用配煤燃烧，一般无烟煤和褐煤不宜做船舶用的配煤。

7.高炉喷吹用煤

为了降低高炉炼铁时的焦比，国内外普遍采用喷吹无烟煤粉、天然气和重油等燃料来代替部分焦炭，可降低生铁的成本，每喷吹1t优质无烟煤可节约焦炭800～900kg。喷煤粉率可达24%～30%，比用焦炭成本低一半。

喷吹用的无烟煤，要求可磨性好，HGI指数越大越好，可减少磨煤电耗灰分、硫分要低，Ad≤12.5%，St，d＜1.0%，Vdaf=10%左右，Mt＜8%。水分高的无烟煤粉在喷吹时的黏滞力大，甚至使煤粉粘在一起而无法喷吹。煤灰成分中SiO2/CaO要小于1，因为CaO增高有助于降低酸性炉渣的黏度。无烟煤粉的细度，要求大于160网目的数量小于10%，最高不超过15%。我国新密、阳泉、汝箕沟、焦作、晋城等地的无烟煤可用于喷吹。低灰、低硫、强爆炸性的烟煤也可用于喷吹，如山西大同优质的弱粘煤。高变质的超无烟煤由于不易研磨成粉，一般不用于高炉喷吹。

8.烧结矿用煤

炼铁时对品位高的铁矿石经一定的破碎和筛分即可入炉冶炼，但对含铁量较低的贫矿则要预先破碎、洗选，提高品位后，把精矿粉与无烟煤和溶剂等在温度1300℃左右烧结成球，再送入高炉冶炼，把精料烧结成块，即为烧结矿。烧结用煤质量的好坏，将直接影响生铁的质量。烧结用的无烟煤粒度为0～3mm，灰分，硫分要低(Ad≤15%，St，d≤1.0%)，发热量要高。

9.制活性炭用煤

活性炭是一种带有活性的炭制品，具有强吸附作用。活性炭是黑色、无味、无嗅的固体，不溶于一般有机溶剂。它具有发达的微孔结构，具有巨大的比表面积，每克活性炭比表面积可达500～1500m2，最高可达2500m2，使活性炭具有很高的吸附能力。活性炭的化学稳定性高，可在很广的酸碱度范围内使用。

活性炭是一种疏水性的吸附剂，能在气体和污水净化中发挥作用。它能从被污染的潮湿空气中吸附SO2，NO2，CO2，H2S，氯、汞蒸气以及苯、醇、醛、酚、汽油等多种气态烃，及多种细菌、病菌、臭气，还能吸附污水中各种化学物质、石油和细菌、病毒等，使水净化至地面水标准。活性炭又是一种优良的催化剂及载体，用于氧化、还原、脱氢、合成等化学反应中。活性炭广泛应用于食品、医药、工业用油剂、橡胶加工、石油炼制、染色、无机试剂的制备、有机合成、气体净化、溶液中贵金属和溶剂的回收、防毒面具、解毒剂以及航空、军工、消防等方面。

活性炭的品种有粉状和粒状等。生产时先将煤在温度600℃下进行干馏，除去挥发分，然后将碳化物在温度900℃下进行焙烧，用含氧气体和水蒸气、ZnCl2等活性剂进行活化，清除被吸附在碳表面的各种污染物，把被堵塞的微孔打开，从而增加活性炭的内表面积，恢复其活性。

各种煤都可作为生产活性炭的原料。高煤级烟煤和无烟煤制出的活性炭微孔发育，中孔少，适于气体和蒸汽的吸附，也可作催化剂载体，用于水的净化。低煤级烟煤和褐煤制成的活性炭中孔发育，微孔少，适于气体脱硫、脱色及大孔径的催化剂载体。对原料煤的要求是灰分越低越好，最高不超过10%，硫分越低越好，制颗粒状活性炭，则要求无烟煤的热稳定性要好。

10.制造电石用煤

在电炉内2200℃的高温下，将生石灰与焦炭进行反应，生成电石(CaC2)。电石与水反应，生成乙炔(C2H2)，乙炔在氧气中燃烧可产生3500℃的高温，可用来切割金属电石还可用于制造塑料、合成纤维、合成橡胶、化肥和农药等。

制造电石可用焦炭或无烟煤。对无烟煤的质量要求:固定碳含量要高，挥发分Vdaf＜10%，灰分要低(Ad＜7.0%)，全硫St，d≤1.5%，磷含量Pd＜0.04%，煤的密度以小于1.6g/cm3为佳，粒度最好是3～40mm。

11.制腐植酸用煤

制造腐植酸一般采用腐植酸含量高的泥炭、年轻褐煤和风化烟煤及严重风化的无烟煤。要求煤的腐植酸产率大于30%，煤的灰分不宜超过40%。煤灰成分中以含氧化钾和五氧化二磷较多为好，这样可制成含多种肥效的复合肥料。

12.提取褐煤蜡用煤

褐煤蜡是轻工业、化学工业中不可缺少的原料，制电缆、皮鞋油、复写纸、电子产品都少不了它。适于提取褐煤蜡的煤是年轻褐煤，要求苯抽提物EB，d＞3%，灰分不宜太高。老褐煤的蜡含量低，不宜作为原料。

13.水泥工业用煤

大、中型水泥厂的砖窑烧成用煤对煤质的要求较高。首先是煤的灰分越低越好，一般要求Ad在20%～26%的范围内。灰分太高，煤的发热量太低，达不到熟料的烧成温度(1450℃以上，燃烧火焰温度达1600～1700℃)，要求煤的发热量＞21MJ/kg，温度低影响熟料的矿物成分和结晶状态，使水泥的安定性强度(标号)降低要求灰分的成分稳定，因为煤灰成分会影响水泥的配料，煤的挥发分以Vdaf＞25%为宜，但不要超过40%。挥发分适中，火焰明亮，升温快，熟料的质量好，煤的硫含量St，d＜3%煤种以焦煤、1/3焦煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤等较合适，也可采用配煤的方式。粒度以末煤、粉煤、混煤等小粒度最适宜，可减少磨煤电耗，粒度过细，易发生自燃爆炸，不安全。

14.陶瓷工业窑炉用煤

陶瓷工业窑炉可以用柴、煤、油、煤气、天然气作为燃料，也可用电。以煤作为燃料对煤质的要求是:发热量Qnet，ar≥21MJ/kg，挥发分Vdaf为25%～30%，灰分Ad≤20%，灰熔点ST≥1300℃，硫分St，d＜2%。

15.工业锅炉的用途与用煤量

(1)工业锅炉

锅炉是生产水蒸气和热水的设备，按用途可分为动力锅炉(火力发电厂)、工业锅炉和采暖锅炉、废热锅炉。动力锅炉产生高温、高压过热蒸汽，工业锅炉产生饱和蒸汽或中、低压过热蒸汽，采暖锅炉只产生低压饱和蒸汽和热水。工业锅炉广泛用于化学工业、造纸、印染、纺织等行业。我国工业采暖锅炉有几十万台，年耗煤近4×108t。约占我煤产量的30%。

(2)工业锅炉分类

层燃炉:燃料在炉排上铺成层状，空气由炉排下送入。燃料一部分在炉排上燃烧，一部分在炉膛中燃烧，可储存较多的煤，燃烧稳定。按操作方式可分为手烧炉、链条炉、抛煤机炉、振动炉排炉等。

悬燃炉:又称煤粉炉，没有炉排，燃料在炉内呈悬浮状态燃烧，燃烧稳定性差，但燃烧效果好，机械化程度高，适于大炉。

沸腾炉:把煤料破碎至一定粒度，从炉排下送入压力较高的空气，将燃料层吹到一定高度燃烧。燃料在炉内上下翻滚，完成燃烧过程。该炉可烧劣质煤、油页岩、煤矸石、石煤，但飞灰量大，热损失大，耗电量大。管道易磨损。

(3)各种工业锅炉对煤质的要求

链条炉:煤的发热量Qnet，ar一般在19～21MJ/kg之间，挥发分Vdaf＞15%，灰熔点ST＞1200℃，弱结渣性用烟煤，粒度为10～50mm。适于10～75t/h蒸汽量的中型锅炉。

振动炉排炉:用于容量2～10t/h的锅炉，适于低挥发分的烟煤和无烟煤，不宜用粘结性强、灰熔点低、水分高的煤。炉排振动易漏煤、飞灰多。

往复推动炉排炉:可用高灰分、高水分低煤级煤，不宜用无烟煤及粘结性强的烟煤，用于6t/h的小锅炉。

抛煤机炉:适用各种煤种，但粒度要在30～40mm范围内，水分Mt≤15%。适于蒸发量＜10t/h的锅炉。

悬燃炉适于任何煤种，但要有磨煤设备，适于蒸发量大于75t/h的大中型锅炉。

沸腾炉:可用劣质煤、油页岩、石煤等。

手烧炉:条状炉排，适用褐煤和高挥发分煤板状炉适用无烟煤。

16.生活用煤

包括居民生活用煤、服务行业、机关团体用煤、冬季采暖用煤、城乡小企业生产用煤，约占我国煤年产量的20%，每年用煤超过2×108t。

烧散煤热效率仅为10%，煤球为20%，蜂窝煤为30%，上点火蜂窝煤达40%～50%。上点火蜂窝煤对煤质的要求是:易燃、上火快，发热量高，硫低，火旺耐烧，使用方便，发热量Qnet，ar在23～25MJ/kg之间，Vdaf在15%～20%范围内，St，d＜0.5%，着火点低。

有关系。不管是链条锅炉还是手烧锅炉，煤块大小与多少（比例）都有很大关系。手烧锅炉煤块多，烧起来效果更好，这是因为煤块通风性好，容易燃烧，如果煤面多，则需要掺水处理。而链条锅炉则需要煤块的大小不能超过30mm，而且还不能超过40%。其它锅炉也都对煤块有要求。

链条炉排锅炉，是一种卧式三回程水火管混合式锅炉，在锅筒内布置一束螺纹烟管。炉膛左右二侧装有光管水冷墙。采用轻型链条炉排实现机械加煤，配有鼓风机、引风机进行机械通风，并装有刮板式出渣机实现自动出渣。该炉前后拱采用新型的节能技术炉拱。燃料自煤斗落到炉排上，进入炉膛燃烧后，火焰经过后拱折射向上通过本体两侧燃烬室折向转到前烟箱，再由前烟箱折回锅内管束，通过后烟箱进入省煤器，然后由引风机抽引通过烟道至烟囱排向大气。

性能特点：

1、锅炉热效率在77%以上，高于《工业锅炉通用技术条件》标准。

2、操作实现了机械化，减轻了司炉工的劳动强度。

3、快装出厂，到使用现场后，装接阀门仪表，鼓、引风机、烟风管道、省煤器、除尘器、出渣机。上煤机及水电路等即可运行，且具有起动生火快等特点。

4、安装、移动方便能节约大量的基建投资。

5、燃烧煤种，低位发热值≥17750J/Kg，挥发物>38.5%，含灰量≤32.4%的二类烟煤。

固定式炉排

炉排片一般为条状或板状，靠四周的框架固定安装在炉膛或燃烧室底部。在这种炉排上只能定期由人工加煤和出渣，所以操作劳动强度大，燃烧经济效果也差，只适于小容量的炉子如蒸发量在0.5吨/时以下的工业锅炉。

移动式炉排

有链带式和链条式两种。链带式炉排的炉排面即链带本身；而链条式炉排的炉排片固定在链条上部的支架或支座上。链带式炉排和链条式炉排均由链轮带动链条，使炉排片缓慢行进。煤从炉排前端的煤斗均匀下落在炉排上。煤层的厚度用一煤闸门上下起落加以调节。随着炉排向后移动，煤由着火、燃烧直至烧尽。也有不用煤斗给煤而用抛煤机把煤抛在炉排后部而炉排向前移动的。炉排的速度依煤种和锅炉负荷的不同由齿轮变速器加以调节。链条炉排运行可靠，燃烧稳定，燃料适应性广，广泛使用于工业锅炉中。

往复式炉排

由一组固定的炉排片和一组往复运动的活动炉排片组成，分阶梯式和水平式两种。活动炉排片的往复运动将煤层逐步推向后部燃烧，因而这种炉排对煤种的适应性较广。

振动式炉排

炉排面与水平面之间有一个小的倾角，炉排片借电动机和偏心轮的作用产生定期振动。振动时燃料层不断向炉的后部移动，使燃尽后的灰渣落入炉排端部的灰坑内。这种炉排的特点是结构简单。

下饲式炉排

一个槽形结构炉排，槽底装有螺旋杆，通至炉外煤斗。煤从煤斗下部通过螺旋杆送入煤槽，自下而上，进入燃烧高温区，当灰渣超过堆积角后，靠重力向两侧排出。这种炉排结构简单，但对煤的粒度和湿度有一定要求，一般只适用于蒸发量在1吨/时以下的小型工业锅炉。

往复炉排

是在固定式阶梯炉排基础上发展起来的一种小 型机械化炉排。具有结构简单、制造方便、金属耗量少及消 烟除尘效果好等特点。在小型工业锅炉上应用较多 , 是一种 有发展前景的燃烧设备。

往复炉排的结构形式较多 , 目前较普遍使用的有倾斜往复炉排、水平往复炉排和抽条往复炉排三种形式。

倾斜往复炉排

1. 倾斜往复炉排结构

倾斜往复炉排有两种 , 一种是较普遍的一般倾斜往复炉排 , 另一种是近几年发展起来的水冷往复炉排。

一般倾斜式往复炉排主要由固定炉排片、活动炉排片、传动机构和往复机构等部分组成 , 如图 3-23 所示。

炉排整个燃烧面由各占半数的固定炉排片和活动炉片组 成 , 两者间隔叠压成阶梯状 , 倾斜 15 。 ~20 。角。固定炉排片装 嵌在固定炉排梁上 , 固定炉排梁再固定在倾斜的槽钢支架上。 活动炉排片装嵌在活动炉排梁上 , 活动炉排梁搁置在由固定 炉排梁两端支出的滚轮上。所有活动炉排梁的两侧下端用连 杆连成一个整体。

当电动机启动后 , 经传动机构带动偏心轮通过活动杆、连 杆推拉轴、连杆 , 从而使活动炉排片在固定炉排片上往复运 行。往复行程一般为 30~70mm, 煤随之向下后方推移。电动机由时间继电器控制 , 根据锅炉不同负荷及煤种的要求调节 开停时间。

水冷往复炉排主要由蝶形铸铁炉排片、水管搁架、传动 机构和往复机构等部件组成 , 蝶形铸铁炉排片和水管搁架的 型式如图 3-24 所示。

水管搁架由一排直管两头焊在集箱上 , 前后集箱分别用 联通管和汽包联通 , 并构成循环回路。蝶形铸铁炉排片嵌在 水管搁架的管子之间 , 炉排和管子接触面涂以水玻璃调合的 金属粉 , 并用模块模紧 , 锅水在管子中流动 , 使蝶形铸铁炉 排片得到冷却。

倾斜往复炉排后边 , 有的设置燃尽炉排 ( 又称余燃炉 排)。灰渣在此炉排上基本燃尽其中的可燃物 , 然后将炉排翻 转 , 倒出全部灰渣。由于燃尽炉排漏风严重 , 调风又复杂 , 所 以多改用水封灰坑 , 进行定期或连续排渣。

倾斜往复炉排在使用挥发分多、着火快的煤种时 , 容易 在煤斗出口处燃烧 , 并从煤斗往外冒烟。为了消除这一缺陷 , 可在煤闸板处通人二次风 , 将火焰吹向炉膛。但比较彻底的 解决办法 , 是改进煤斗下面的给煤装置 , 使煤离开煤斗后再 经过推饲板 , 送入炉膛较深位置后再燃烧。

倾斜往复炉排炉和链条炉一样 , 为使煤顺利着火和加强 炉内气体混合 , 也需要布置炉拱。针对往复炉排的具体情况 ,一般可采用较为简单的倾斜前拱。烧烟煤和褐煤时 , 有的不 设低而长的后拱 , 而用中拱或中隔墙来配合前拱 , 帮助新煤 着火。中拱或中隔墙 , 可以是完全竖直的 , 如图 3-25 所示 , 也 可以是下部竖直 , 上部前倾。烧烟煤时常用竖直的后隔墙 , 有 的还设挡渣拱 , 即在后墙上伸出一段小拱 , 向燃尽区辐射热 量 , 使灰渣充分燃尽。

2. 倾斜往复炉排的燃烧特点

倾斜往复炉排的燃烧情况与链条炉排相似 , 也采用分段送风和适当加入二次风。燃烧过程也具有区段性 , 如图3-25 所示。煤从煤斗下来 , 沿着倾斜炉排面由前上方向后下方缓慢移动 , 空气由下向上供应。煤着火所需要的热量主要来自炉膛 , 先后经过干燥、干馆、挥发分着火、焦炭燃烧和灰渣 燃尽等各个阶段 , 都与链条炉排相同。

倾斜往复炉排区别于链条炉排的一个主要特点 , 是炉排 与煤有相对运动。当活动炉排向后下方推动时 , 部分新煤被 推饲到已经燃着的煤的上部 , 当活动炉排向前上方返回时 , 又 带回一部分已经燃着的煤返到尚未燃烧的煤的底部 , 对新煤 进行加热。这种着火条件与手烧炉相近 , 而优于链条炉。煤 在被推动过程中 , 不断受到挤压 , 从而破坏焦块与灰壳。同 时煤又缓慢翻滚 , 使煤层得到松动与平整 , 有利于燃烧。

3. 倾斜往复炉排的优缺点

(1) 倾斜往复炉排的优点

1) 与链条炉排比较 , 适于燃烧水分和灰分较高、热值较低 (12560kJ/kg) 的劣质煤和一般易结焦的煤。

2) 当供给的空气量较合理 , 漏风量少时 , 灰渣中的含炭 率一般在 18%~20%, 比手烧炉的灰渣含炭率低 5%~10%, 可以节煤和减少冒黑烟。

3) 结构简单 , 制造容易 , 金属耗量低 , 耗电量较少。

(2) 倾斜往复炉排的缺点

1) 由于炉排倾斜 , 因而使得炉体高大。

2) 以煤的粒度要求较严 , 直径一般不宜超过 40mm, 否则难以烧透。

3) 高温区炉排片长期与赤热煤层接触 , 容易烧坏。

4) 对锅炉负荷变化的适应性较差 , 仅适用于蒸发量40t/h 以下的锅炉。

5) 漏煤较严重。 为了克服倾斜式往复炉排炉体高大的缺点 , 已向水平式往复炉排改进 , 并收到了一定的效果。

链条锅炉煤层厚度最佳厚度是100mm-120mm，不管是哪种燃煤，最厚不能超过200mm，即便是挥发分较高、含碳量很高的无烟煤，也是如此。

锅炉节能操作有很多因素的影响，下面就介绍几种操作中的有关事项：

1、煤层过厚，虽然可以提高燃烧温度，但是，由于风阻太大，灰渣容易融化，最后导致可燃碳被包裹住不能参与燃烧，同时，由于风阻过大，增加了风机耗电，业会造成烟气养量不足，造成化学不完全燃烧热损失(即Q3）；

2、煤层过薄，这样容易出现“火口”，火床出现不够平整的现象，增加机械不完全燃烧（即Q2）热损失，叶可造成延期氧量过剩。所以，火床一定要平整。

3、延期氧量控制在8%左右，这样会降低烟气物理热损失。所以，一定要控制好过剩空气系数，保持炉膛负压在20-25mmH2o；

4、保持锅炉负荷稳定，不可忽高忽低，保持连续运行；

5、控制好燃煤制备的质量，1）链条锅炉燃煤的粒径最大不能超过30mm，且大于10mm的不超过40%.2）这一点很重要，就是保持燃煤的水分，理想的燃烧燃煤含水应不小于12%，最大不超过20%，也就是用手抓起，放开后不松散为宜，且不能有“水亮”，同时，还要有大于6小时的渗透时间。关于燃煤保持水分能够促进燃烧的机理，目前已有学者发表了论述。

最后，合理控制排烟温度似乎要在这里，事实上，在保证锅炉负荷的前提下，排烟温度是不可控制的，这在热工理论中是很明确的，但是，对于排烟温度过高会造成热损失是众所周知的，链条锅炉的理想排烟温度时150℃-160℃，过低会造成尾部受热面腐蚀，过高就会造成损失。那么，如果真的排烟温度过高该如何处理？排烟温度高，如果不是设计问题，那就是受热面结垢，内结水垢或外结灰垢，这是第6点要注意的。

什么是层燃锅炉

燃料在炉排上燃烧的锅炉，叫层燃锅炉。层燃锅炉根据燃料层与炉排相互运动的关系，可分为四类:

(1)燃料层和炉排都不动燃料在炉排上燃烧的锅炉。例如，手烧固定炉排锅炉类。

(2)炉排不移动燃料层在炉排上移动着燃烧的锅炉。例如，倾斜活动炉排锅炉和下饲式炉排锅炉。

(3)炉排移动燃料层也随炉排一起移动着燃烧的锅炉。例如，链条炉。电厂中应用此类层燃炉较多。

(4)燃料由抛煤机抛人炉膛，然后掉在移动或不移动的炉排上燃烧的锅炉。例如抛煤炉。此类锅炉也常用在电厂中。