【摘要】近年来，煤粉燃烧器在我国沥青搅拌领域广为应用，重新整合了行业能源分配特点。当前国际能源紧缺背景下，煤粉燃烧相关研发和生产企业对我国煤炭资源的合理利用，做出了突出的贡献。在我们庆幸见到了以煤代油的“利”时，还必须要足够地重视“义”，煤质要求就是这个“义”，绝对容不得半点马虎。有些人误以为煤都差不多，拿来就可以烧，甚至误解煤粉燃烧器就是什么煤粉都能烧的装备！其实不然，即便相同条件，只要一个特性指标变化，煤的燃烧特性便会受影响。不合格煤粉的应用，不仅会给客户带来诸如断火、结焦、难清渣、频繁维护、布袋损伤、除尘效率下降等等不利因素，更严重的是可能会造成路面施工质量下降、寿命缩短，造成路面翻修等严重的后果。前年云南某标段高速公路上，业主要求沥青搅拌设备上禁止使用煤粉燃烧器，就是一个真实的写照。
【关键字】煤质要求 挥发分 水分 灰分 硫分 灰熔融特性 煤粉燃烧新概念
在2006年上海宝马展，南方路机推出了沥青混合料搅拌设备烘干系统煤粉燃烧的最新概念——NCB系列煤粉燃油燃烧器。这不仅仅是对煤粉燃烧特性的深刻理解，更是对能源的合理利用、对生态平衡和环境保护的一种积极宣导。煤粉燃烧器对煤质有着严格的要求，下面将用大量篇幅对煤质加以介绍，希望能给业内朋友起到抛砖引玉之用。
NCB系列煤粉燃油燃烧器
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一．煤质要求
因煤的生成年代、煤化程度等因素的影响，各种煤质千差万别。
1．煤的基本种类
褐煤――形成年代最短，热值较低，燃点低，挥发分高，一般在40%以上，容易着火。但一般灰分较高、煤灰熔融温度低、易结渣，水分大，燃烧时火焰大、冒黑烟。我国褐煤储量很少且分布极为不均，仅占全国煤炭总储量的13%左右。褐煤一般适用于汽化、液化及汽油、柴油等化学产品的深加工。
烟煤――形成年代比褐煤要长，煤化程度较大，热值和燃点适中，挥发分较高，一般在14~37%之间，较易着火。我国烟煤储量最为丰富，占我国煤炭总储量的75%左右。适用于工业一般应用，是主要的动力用煤。
无烟煤――煤化时间最长，挥发分低，一般都小于10%。硬度大、热值高、燃点高，不易燃烧，燃烧时烟少、火苗短，不易燃尽。质量好的无烟煤可作气化原料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料以及作铸造燃料等，是火力发电的主要煤种之一。
贫煤――形成年代和煤化程度都介于烟煤和无烟煤之间，挥发分在10%~20%之间，其燃烧性能优于无烟煤，但仍属于反应性能较差的煤种。
除上述四种常见煤种外，介乎期间的通常还可细分为：长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤、泥煤、肥煤、焦煤、瘦煤等。
2．影响煤燃烧特性的常规指标
鉴于篇幅所限，文中主要介绍我们必须关注的煤的挥发分、水分、灰分、硫分以及灰熔融特性和发热值。其中挥发分、水分、灰分、灰熔融温度和发热值等指标都严重地影响着煤的燃烧效果。
挥发分――煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体或汽体物质，以芳香烃及芳香族化合物为主。它是对煤进行分类的主要指标，并被用来初步确定煤的加工利用性质。如果燃烧条件不适当，挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒，俗称“黑烟”，并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率降低。因此，必须根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和燃烧设备。
水分――通常以外在水分、内在水分和结晶水三种状态存在，合称为煤的全水分。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。从煤的加工利用来看，水分是煤中的“杂质”，多充当不利的成分：在贮存过程中，会加速风化、破裂，堵塞储存斗及输送管道，甚至引发自燃；在运输时，增加了运量和运费、浪费运力；燃烧时，对水分的加热、气化和过热上都吸收大量热，降低有效的发热量；在北方的冬天，水分还会使煤冻结，造成装卸困难。仅在煤球和煤砖压制时，为了成型才有适度的水分需求。
灰分――在规定条件下，煤完全燃烧所剩下的固体残渣。灰分对煤的可燃性指数有较大的影响，相同挥发分的烟煤，当灰分增大时，可燃性指数几乎是呈线性减小，而着火温度则呈线性升高——灰分越高，热效率越低。
灰分十分复杂，成分不同直接影响到灰熔融特性。灰分熔点低的煤燃烧时，会给生产操作带来：熔化的灰分易结渣，影响煤的气化和燃烧，排渣、清渣等困难。为此，在评价煤的工业用途时，必须严格要求煤的灰分，并控制住煤灰熔融温度。
硫分――煤中的有害杂质，虽然对煤燃烧本身没有影响，但它的含量太高，会造成设备的腐蚀和对环境的污染，国内一般工业用烟煤的硫分要求小于1%。
除以上特性指标外，发热值也是必须考虑的一个重要指标。发热值的降低意味着理论燃烧温度的下降，即炉内温度水平下降，这对煤粉着火和燃尽是极为不利的，发热值降低往往导致燃烧损失增大，燃烧器的经济性变差。发热值低到一定程度，还将引起燃烧不稳定，灭火“放炮”，不投油助燃无法稳定燃烧等后果。
细度是煤粉燃烧是否彻底的一个关键性指标，理论上来说，越细的煤粉着火稳定性越好，但综合考虑煤粉的加工经济性与着火稳定性，各煤粉燃烧器厂家都有一定的要求，在此不作冗述。
希望通过本文，以上五个特性指标能引起业内人士的高度重视。为了我们头顶上这块共同的蓝天和脚下这块饱含血汗铺筑的沥青路面，强烈建议我们的搅拌站用户：在使用煤粉燃烧器时，对煤（粉）供应商提供的“煤质检测报告”中的指标，严格加以要求和控制。
3．NCB系列煤粉燃油燃烧器的煤质要求
项目
符号
指标
备注
煤种
烟煤
挥发分
V daf/%
≥25%
发热值
Q ydw
≥6000 大卡/kg
≥25.1MJ/kg（不小于21MJ/kg）
细度
≈200目
煤粉或者加工后的煤粉平均粒径≈75μm
全水分
M t/%
＜3%
硫分
St,d/%
＜1%
灰分
Ad/%
＜15%
建议灰熔融温度>1000℃
二．结语
利弊兼得，而且煤又要合理地利用，则必须以科学理论为指导。任何一种煤粉燃烧器都有他的煤质要求，满足煤质要求是选用煤粉燃烧器的前提。南方路机的NCB煤粉燃油燃烧器，在内蒙、陕西、河南三省沥青混合料搅拌设备上的实际应用经验，已经验证了以上煤质要求的重要性、实用性和经济性，是适应我国的能源结构对煤粉燃烧器做出的全新定义。
参考资料
1.《煤粉燃烧器设计与运行》秦裕琨 机械工业出版社
2.《燃煤锅炉燃烧试验技术与方法》孙学信 中国电力出版社
3.《煤燃烧理论与其宏观通用规律》傅维镳 清华大学出版社
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