低熱值燃料

低熱值燃料

是指發熱量在每千克12545千焦耳 (3000千卡)以下,灰分大於40%的燃料,也稱劣質燃料。主要有石煤、煤矸石、油頁岩、風化煤、泥煤、次褐煤等。

它具有固定碳少、發熱量低(發熱量在每千克12544.8千焦耳=3000千卡以下),高灰分(灰分大於40%)或高水分等特點。

基本介紹

  • 中文名:低熱值燃料
  • 外文名:low caloric value fuels
  • 又稱:劣質燃料
  • 特點:固定碳少、發熱量低、高灰分
  • 包括:石煤、油頁岩、風化煤等
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低熱值燃料簡介

工業上使用的是低位發熱量,即發熱量測定儀所測出的發熱量要扣除酸生成熱和水分蒸發熱。一般情況下,發熱量與灰分有一定的關係,即灰分越高,發熱量越低。就洗矸而言,灰分在70%左右。當矸石灰分為86%時,矸石中可燃質燃燒放出的熱量可被矸石全部吸收,其本身發熱量為零;若灰分大於76%,固熱值低於4.8×106J / kg 作為低熱值燃料,經濟效益很差。困此,隨著灰分的降低,矸石作為燃料的可利用價值就越大。
根據發熱量的大小燃料可以分為三類。發熱量大於15.07MJ/m3為高熱值燃料,發熱量在6.28~15.07MJ/m3為中熱值燃料,發熱量小於6.28MJ/m3時為低熱值燃料。

低熱值燃氣主要來源

過程中產生的低熱值燃氣,如高爐煤氣、煉油伴生氣、瓦斯氣,生物質熱解氣化氣。生物質氣化氣的熱值約為5.0 MJ/m3;工業生產廢氣(如高爐煤氣和瓦斯氣,熱值分別在4 MJ/m3和0.65MJ/m3以下),生活垃圾熱值約5.0MJ/m3;這些低熱值能源資源的利用是提高我國能源利用效率的重要技術途徑,同時處理生產和生活的廢棄物和垃圾,也有利於控制污染排放和淨化生活環境。

低熱值燃料種類

1.石煤

石煤是指生長在古代地層中腐泥質無煙煤,各地對石煤有多種稱呼,如稱作石炭、銀炭、砂炭、石板煤、麻煤等。石煤變質程度較高,與普通無煙煤比較,一般具有高灰、高硫、低碳、低發熱量的特點。灰分一般在60%~80%,發熱量在1000千卡~1500千卡/千克左右,高的在2000千卡/千克以上。硫分多在2%~4%甚至以上。

2.泥煤

泥煤亦稱泥炭或草炭,是草木本植物變成褐煤的過渡性產物,是一種有可燃性的有用礦產,有明顯的膠體結構,外觀多呈棕褐色,比重小、水分大(新采出泥煤水分可達60%~90%左右),乾燥基灰分一般在10%左右或更高。

3.風化煤

風化煤是褐煤、煙煤、無煙煤的露頭煤,腐植酸含量較高,熱量低,不易燃燒,其工業價值和綜合利用與泥煤有些相仿。

4.煤矸石

煤矸石是成煤過程中與煤層伴生,在煤礦生產原煤過程中剔除出來的一種高灰分、低含碳量、低發熱量,比煤堅硬的黑色的泥質岩石,灰分在40%~50%或以上,含碳量在20%~30%,發熱量在800~1500千卡/千克,有時高達1500~3000千卡/千克。

5.油母頁岩

油母頁岩是一種泥質,泥灰質或灰質的岩石,很容易用火柴點燃,燃燒時火焰中帶黑煙並有瀝青氣味,油母頁岩含灰分40%~70%,乾燥基發熱量一般為2000千卡~3000千卡/千克。

低熱值燃料的套用

由於低熱值燃料發熱量低,灰分大,所以在利用上一要技術上可行,二要經濟上合理,三要為環境保護所允許,堅持就地就近利用的原則,綜合利用是最理想的途徑。
低熱值燃料的套用能提高能源利用效率,但其熱值低,穩定燃燒難以控制,需要在組織燃燒場、拓展可燃極限、穩定燃燒方面爭取技術突破。
石煤可用於發電。也可作沸騰鍋爐的燃料。由於很多石煤中伴有多種稀有元素,因此,它除了作燃料,還可以開展綜合利用和製作肥料,如燒制水泥、石灰和內燃磚瓦以及製造鈣鎂磷肥、磷鉀、磷鈣等無機複合化肥。
泥煤資源距地表只有幾米或十幾米,因此,當地開發後作燃料使用,有的製成腐植酸肥料用於大田作業,在工業上,泥煤也可製成纖維板等建築材料和保溫材料。從泥煤中提取的腐植酸及其鹽類,可用於製造染料、塗料等。
煤矸石中含有矽、鉛、鈣、鎂及某些稀有元素,它的綜合利用範圍很廣,主要有這樣幾方面:
(1)做沸騰鍋爐的燃料;
(2)制水泥或混凝土製品;
(3)生產建築材料,制煤矸石磚;
(4)製造煤氣;
(5)提取化工產品;
(6)製作肥料;
(7)用於發電。
油母頁岩乾餾可獲取人造原油,灰渣可用於製造水泥、磚、人造石料及肥料等。

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