燃料的化學(xué)成分及其性質(zhì)（元素分析、成分分析）

1.燃料的元素分析成分：C、H、O、N、S、A、M

碳（C）

燃料中主要的可燃成分。1kg碳完全燃燒時(shí)可釋放33900kJ的熱量。含碳量高的煤，發(fā)熱量也高。但碳的著(zhù)火點(diǎn)也高，所以含碳量高的煤著(zhù)火和燃燒均較困難。煤的含碳量隨地質(zhì)年代增長(cháng)而增加。煤的含碳量約為可燃成分總量的30～90％之間。

氫（H）

燃料中重要的可燃成分。 1kg氫完全燃燒時(shí)可釋放125600kJ的熱量。氫極易著(zhù)火燃燒，含氫量高的燃料，不僅發(fā)熱量高，而且容易著(zhù)火燃燒。煤中氫的含量只有2～4％左右。地質(zhì)年代愈久的煤，含氫量愈少。

硫（S）

固體燃料中的硫包括三種形態(tài)，即有機硫、硫化鐵硫和硫酸鹽硫。前兩種硫能參加燃燒，稱(chēng)為可燃硫，后一種硫不參加燃燒，算在灰分中?？扇剂螂m然能夠燃燒，但其放熱量很少，僅為9050kJ/kg。硫的燃燒產(chǎn)物二氧化硫和三氧化硫氣體部分愈煙氣中的水蒸氣結合生成亞硫酸及硫酸，會(huì )對鍋爐低溫受熱面產(chǎn)生腐蝕，另一部分隨煙氣排入大氣中，會(huì )污染環(huán)境。所以燃料中的硫是一種有害成分。

氧（O）和氮（N）

燃料中的不可燃成分。其存在使得燃料中的可燃成分相對減少，使燃燒放出的熱量降低。氧的含量隨燃料地質(zhì)年代的增長(cháng)而降低，氧在無(wú)煙煤中僅有1～3％，在泥煤中高可達35％。氮是一種有害元素。煤燃燒時(shí)，部分氮與氧化合生成有害氣體，污染大氣。氮在煤中的含量占可燃成分的0.5～2.5％。

水分（M）

燃料中的主要雜質(zhì)。由于它的存在，不僅使燃料中可燃元素相對減少，發(fā)熱量降低，而且燃料燃燒時(shí)水分汽化還要吸收熱量，使爐膛溫度降低，燃燒著(zhù)火困難，排煙帶走的熱損失增加，同時(shí)還可能加劇尾部低溫受熱面的低溫腐蝕和堵灰。煤中的水分由外水分和內水分兩部分組成。內水分是凝聚或吸附在煤炭?jì)炔棵毧字械乃?，也稱(chēng)固有水分。內水分要將煤加熱到105℃左右并持續一段時(shí)間才能除去。外水分是煤炭在開(kāi)采、貯運過(guò)程中受外界影響而吸附或凝聚在煤炭顆粒表面的水分，它可以通過(guò)自然干燥除去。

灰分（A）

灰分是燃料中不可燃的固體礦物雜質(zhì)。它不僅使固體燃料的發(fā)熱量降低，燃燒困難，而且增加運煤、出灰的工作量和運輸費用。此外，灰分中一部分飛灰在鍋爐中隨煙氣流動(dòng)，造成受熱面和引風(fēng)機磨損，排入大氣污染環(huán)境。若灰的熔點(diǎn)過(guò)低，會(huì )造成爐排和受熱面結渣，影響傳熱和正常燃燒。固體燃料中灰分含量變化很大，一般為5～50％。液體燃料中灰分很少，在0.1％以下。氣體燃料基本不含灰分。

2.燃料成分分析基準

固體燃料和液體燃料的組成成分均用質(zhì)量分數來(lái)表示：

C + H + O+ N + S + M + A = 100%

四種分析基：收到基、空氣干燥基、干燥基、干燥無(wú)灰基

收到基

用準備燃燒的燃料成分總量為基準進(jìn)行分析得出的各種成分，稱(chēng)為收到基成分（舊標準稱(chēng)為應用基成分）。其組成為：

Car + Har+ Oar + Nar + Sar + Mar + Aar = 100 %

空氣干燥基

用經(jīng)自然風(fēng)干除去水分的燃料成分總量為基準進(jìn)行分析得出的成分，稱(chēng)為空氣干燥基成分（舊標準為分析基），其組成為：

Cad + Had+ Oad + Nad + Sad + Mad + Aad = 100 %

干燥基

以烘干除去全部水分的燃料成分總量為基準分析得出的各種成分稱(chēng)為干燥基成分，其組成為：

Cd + Hd + Od + Nd + Sd + Ad = 100 %

干燥無(wú)灰基

以除去水分和灰分的燃料成分總量為基準分析得出的成分稱(chēng)為干燥無(wú)灰基成分（舊標準為可燃基），其組成為：

Cdaf +Hdaf + Odaf + Ndaf + Sdaf = 100 %

干燥無(wú)灰基因無(wú)水、無(wú)灰，故其剩下的成分便不受水分、灰分的影響，是表示C、H、O、N、S成分百分數穩定的基準，可作為燃料分類(lèi)的依據。

所用的基準不同，同一種燃料的同一成分的百分含量結果是不一樣的。燃料的各種基準之間可以互相換算。

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