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1．什么是能源？什么是一次能源与二次能源？
能源从词义来讲就是能量的来源。工程上所讲的能源是指具有各种能量的对象。如太阳能、风水海洋能、地热能、矿物能、核能、生物能等。
一次能源是指以原有形式存在于自然界中的能源，如煤、石油、天然气、水力、风力、草木燃料、地热、核能、直接的太阳辐射等。
二次能源是指由一次能源直接或间接转换为其它种类和形式的人工能源，如电能、热能、各种石油制品、煤气、液化气、沼气、余热、火药、酒精等等。
（来源：微信公众号 电力工程学）
2．什么是燃料？作为燃料的基本条件是什么？
所谓燃料是指在空气中易于燃烧，并能放出大量热量，且在经济上值得利用其热量的物质。这里需要强调的是：不能简单的把可燃物统称为燃料，比如，纸张、棉布、粮食及食用油等都是可燃物，但不能把它们当作燃料。
由于工程上、生活上对燃料的需求量极大，作为燃料的物质应具备下列基本条件：
（1） 易于获取；
（2） 容易燃烧、发热量高且价格低谦；
（3） 贮藏、运输、处理比较简便；
（4） 使用过程中没有大的危险性；
（5） 燃烧产物对大气、水质等环境不会造成严重污染。
3．燃料分哪几类？
燃料的分类方法很多，类别也就较多。通常以燃料的形态分类，有如下几种：
（1）固体燃料包括煤、油页岩、木柴等到。电站锅炉使用的固体燃料主要是煤。
（2）液体燃料包括石油及其制品、酒精等到。电站锅炉点火用油一般为柴油，作为主燃料时为重油或渣油。
（3）气体燃料包括天然气、焦炉煤气、高炉煤气、城市煤气、沼气、液化气等。根据地域不同，电站锅炉可能燃用部分焦炉气或高炉煤气。而其它气体燃料是不提倡作为锅炉燃料的，这些燃料用于其它方面可能更合理。
4．电站锅炉燃料为什么要以煤为主？为什么要提倡以煤代油？
电站锅炉是消耗燃料的大户，每年燃料沙子消耗量约占全国燃料总耗量的20%—25%。电站锅炉要以煤为主、以煤代油的燃料政策，是根据我国客观情况而决定的。我国煤炭资源十分丰富，已探明的储量在6500亿t以上，近年的煤炭产量也在稳步上升，可以保证长期稳定供应。
我国的石油、天然气资源虽然也十分丰富，但远不及煤炭资源可观。更主要的是石油、天然气经过深加工之后，可以得到更多的轻纺、化工等部门所需的原料，能获取更高的经济价值。如果将石油、天然气作为锅炉燃料直接烧掉，那将是很可惜的，同时，还会使发电成本提高。
基于上述原因，电站锅炉燃料要以煤为主，以煤代油。要尽一切可能压缩燃料油的消耗量，原来烧油的锅炉，也要尽可能地进行技术改造，改烧煤炭。
5．什么是煤的元素分析成分与工业分析成分？
通过元素分析方法得出的煤的主要组成成分，称元素分析成分。它包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、灰分（A）、水分（M）。其中碳、氢、硫是可燃成分。硫燃烧后要生成SO2，及少量SO3，故它是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。
通过元素分析成分可以了解煤的特性及实用价值，的关燃烧计算也都使用元素分析数据。但元素分析方法较为复杂。发电厂常用较为简便的工业分析方法得到工业分析成分，用它可以基本了解煤的燃烧特性。
煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分、挥发分、固定碳、灰分的百分组成。元素分析成分与工业分析成分之间的关系，可参阅图4—1。
6．煤中水分由哪几部分组成？煤中水分有何危害？
通常所说的煤中水分是指全水分Mt,由表面水分Mf和内在水分Minh组成。
内在水分也称固有水分Minh，它是生成煤的植物中的水分及煤生成过程中进入的水分，不能用自然风干的方法除去，必须通过加热才能除掉。它的含量对于一定煤种是稳定的。
表面水分是在开采、储运过程中进入的，又称外在水分，通过自然风干即可除去。表面水分的含量，受自然条件影响较大，故其数值变化较大。不同煤种的全水分在不同条件下差别较大，少的只有百分之几，多的可达40%~50%。水分的存在不仅使煤种的可燃成分相对减少，发热量下降，而且影响燃料的着火燃烧。燃用高水分的煤，使燃烧温度偏低，烟气容积增大，使锅炉效率下降，还会加剧锅炉尾部受热面的低温腐蚀和堵灰。煤中水分高，使煤的运输、磨制也会发生困难。
7．煤中灰分由哪几部分组成？煤中灰分有何危害？
煤中的灰分是指燃烧后剩余的不可燃矿物质。它可分为内在灰分（固有灰分）和外来灰分两部分。
内在灰分是生成煤的植物中的不可燃矿物质，以及在煤的生成过程中进入的不可燃矿物质。内在灰分含量较少，在煤中的分布也较均匀，有时呈层状分布。
外来灰分是在煤开采、储运过程中进入的不可燃矿物质。在煤中的分布很不均匀，含量也受自然条件影响。
灰分是煤中的害杂质，含量在5%—40%之间。煤中灰分越高，可燃成分相对降低，发热量减小，且影响煤的着火与燃烧，使燃烧效率下降。燃烧后灰分可在受热泪盈眶面上形成结渣与积灰，影响传热，使锅炉热效率下降。随烟气流动的飞灰，磨损受热面，使锅炉受热面使用寿命降低。为了清除灰渣与飞灰，使除灰尘设备复杂化。随烟气排入大的飞灰，造成对环境的污染。
8．煤中的硫以什么形式存在？煤中硫分有何危害？
硫在煤中以三种形式存在，即有机硫、硫铁矿硫（黄铁矿和白铁矿硫等形态存在的硫）和硫酸盐硫。前两种可以燃烧，通常称为可燃硫。最后一种硫酸盐硫不可燃烧，只转化为灰的一部分。
硫在煤中含量变化范围也较大，一般约为0.1%-—5%。硫虽能燃烧放热，但它却是极为有害的成分。硫燃烧后生成二氧化硫（SO2）及少量三氧化硫（SO3），排入大气能污染环境，对人体和动植物以及地面建筑物均有害。同时，SO2、SO3也是导致辞锅炉受热面烟气侧高温腐蚀、低温腐蚀和堵灰的主要因素。
9．煤中灰分和煤中不可燃矿物质的含义一样吗？
含义不一样。煤中灰分是指燃烧后剩余的不可燃矿物质，其含量是在实验室用加热方法烧去可燃物而测定的。煤中的不可燃矿物质，虽然不参与燃烧，但在高温下，会经历失去结晶水、碳酸盐和硫酸盐热分解、以及黄铁矿氧化等过程，原来不可燃的矿物质成分会有一定变化，质量也有所减轻。因此，灰分与煤中不可矿物质的含义是不一样的。
同时，灰分和实际燃烧后形成的灰渣也有不同。测定灰分时加热温度为800℃，在锅炉内实际燃烧时，温度为1500—1600r℃。在这样高温下，使部分氧化硅、氯化物、碱金属盐类直接升华为气体逸出，以及高温氧化或还原、共晶体形成等过程，使灰渣的成分和测定的灰分的成分组成会有很大的差异，灰的熔融特性也不完全一致。
10．煤中的含碳量、固定碳、焦碳的含义相同吗？
煤的含碳量是碳在煤中的质量百分数，包括煤中全部碳量。煤在加热后，水分首先析出，随着温度的升高，挥发分渐析出，煤中的一部分碳也要挥发成气体，没有挥发的碳称之为固定碳。换句话说，固定碳的含量是指工业分析中四种成分，（水分、挥发分、灰分、固定碳）中的碳的含量。工业分析中，水分、挥发分析出后剩余的部分称为焦炭，焦炭是由固定碳和灰分所组成。
由上述说明可知，煤中的碳、固定碳、焦炭。都是由煤中的碳引发出来的，都与碳的关系，但三者的数量和物理意义又不相同，它们之间的关系，可由图4——1看出。
11．煤的成分分析基准有哪几种？
煤的成分组成是用质量百分数来表示的。即
C+H+O+N+S+A+M=100%
式中，C、H、O、N、S、A、M分别表示煤中碳、氢、氧、氮、硫、灰分、水分的质量百分数。
由于煤中灰分、水分随开采条件、储运条件和气象条件的变化而变化，同一种煤，在不同条件下，其成分的百分组成就不相同，若欲用其成分含量百分数说明煤的物性，必须同时指明煤是在什么状态下分析成分组成，才能正确判断各种成分的影响。较常应用的煤的成分分析基准有如下四种：
（1）收到基以收到状态的煤取样分析其成分组成，用下角标ar表示。即
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%
收到基是以收到的煤为试样所取得的成分组成，但收到的地点不同，其成分组成就会有差异。对于锅炉用煤来说，收到的煤应是进入原煤仓中的煤，以原煤仓中的煤为试样所取得的成分组成，为收到基成分组成，这也就和过去的应用基成分基本一致。
收到基成分是锅炉有关计算中应用最广的成分基准。
（2）空气干燥基（旧称分析基）以自然风干的煤样分析其成分组成，已扣去煤中的外在水分，剩余的只是煤的内在水分，或称分析水分。空气干燥基成分用下角标ad表示。即
Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%
煤矿提供的煤质数据多为空气干燥基成分。
(3) 干燥基以去掉全部水分的煤样分析其成分组成，用下角标d表示。即
Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%
利用干燥基成分可较真实地反映灰的含量，因为干燥基成分不受水分变化的影响。
（4）干燥无灰基（旧称可燃基）以假想干燥无灰状态煤的成分总量作为计算基数所得的成分组成，用下角标daf表示。即
Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%
干燥无灰基成分不受水分、灰分变化的影响，能较确切地反映煤中的有用成分的数值及实用价值。
上述四种成分组成是可以互相换算的，有关换算系数可由锅炉参考书及有关手册中查取。
12、什么是燃料的发热量？高位高热量与低位发热量有什么区别？
单位物量（1kg或1m3n）的燃料完全燃烧时，所放出的热量称发热量，也称热值。以符号Q表示，单位是kJ/kg或kJ/m3n。
燃料燃烧时，水分要蒸发为蒸汽，氢燃烧后也要生成蒸汽。在确定发热量时，如果把烟气中水蒸汽的汽化潜热计算在内，称为高位高热量，用符号Qgr,ar表示。如果汽化潜热不计算在内，则称为低位发热量，用符号Qnet,ar表示。烟气离开锅炉时，蒸汽仍以气态排出，汽化潜热没被利用。故我国在锅炉计算中多以低位发热量为基础，欧美等国也有用高位发热量作为锅炉计算基础的。
高位发热量与低位发热量的区别，就在于是否计入烟气中水蒸汽的汽化潜热，它们之间的关系为：
Qgr,ar–Qnet,ar=25.1(9Har+6Mar)kJ/kg
燃料的发热量可用测热计直接测出，也可根据其元素分析成分经验公式计算：
Qnet,ar=339Car+1030Har–109(Oar–Sar)-25MarkJ/kg
式中各成分均以百分数代入。
13、什么是标准煤？规定标准煤有何实用意义？
规定收到基的低位发热量Qnet,ar=29271kJ/kg（即7000kcal/kg）的燃料为标准煤。
标准煤实际是不存在的。只是人为的规定，提出标准煤的主要目的是把不同的燃料划规统一的标准，便于分析比较热力设备的经济性。不同种类的煤具有不同的发热量，有时差别甚大。比如发热量最低的煤只有8000kJ/kg，发热量最高的煤可达30000kJ/kg。相同容量、相同参数的锅炉，在相同工况下运行，燃用不同发热量的煤，燃煤量也就不同，但我们不能仅仅根据燃煤量多少来分析判断锅炉运行的经济性。如果把不同的燃煤量，都折算为统一的标准煤，那就很容易判断哪一台锅炉的标准煤耗量低，哪台锅炉的运行经济性就好。
发电厂的发电煤耗与供电煤耗都是按标准煤计算的。国家有关能源的统计、调拨，能源消耗指标，节约能源指标，也都是以标准煤计算的。
14、常用能源与标准煤的折算系数为多少？
为了便于计算、分析和对比，各种能源都要统一折算成标准煤，它们之间的折算关系，称能源折算系数。
15、什么是煤的折算灰分、折算水分、折算硫分？折算成分有何实际意义？
把煤中的灰分、水分、硫分折算到每4182kJ（或1000kcal）发热量的百分数，分别称为折算灰分、折算水分、折算硫分。
灰分、水分、硫分都是有害杂质，但由于煤的发热量不同，仅从它们的百分含量还很难估计它们给锅炉带来的危害程度。引入折算成分后，就可根据折算成分的大小，知道实际进入锅炉中的有害成分的多少，也就能比较清楚地判断这些有害杂质对锅炉的危害程度。
16、什么是挥发分？它对燃烧和对锅炉工作有何影响？
将煤加热到一定温度时，煤中的部分有机物和矿物质发生分解并逸出，逸出的气体（主要是H2,CmHn,CO,CO2等）产物称为煤的挥发分。
挥发分是煤在高温下受热分解的产物，数量将随加热温度的高低和加热时间的长短而变化。通常所说的挥发分是指煤在特定条件下加热有机物及矿物质的气体产率。即经干燥的煤在隔绝空气下加热至900±10℃，恒温7分钟所析出的气体占干燥无灰基成分的质量百分数，称干燥无灰基挥发分Vdaf。
挥发分是煤中氢、氧、氮、硫和一部分碳的气体产物，大部分是可燃气体。挥分含量高，煤易于着火，燃烧稳定。因此，挥发分是表征燃烧特性的重要指标，从而也对锅炉工作带来多方面的影响，如，需要根据挥发分大小考虑炉膛容积及形状；挥发分含量影响燃烧器的型式及配风方式的选用，影响磨煤机型式及制粉系统型式的选择。同时，挥发分也是煤进行分类的重要指标之一。
17．灰的熔融特性用什么指标表示？有何实用意义？
灰的熔融特性采用对灰锥试样加热的方法确定。用模子将灰压成若干个一定形状的三角锥体（底边长7mm、高20mm），在电炉 内加热，根据温升及三角锥体变形情况，记录如下几个温度值（参阅图4—2）：
（1）灰熔融性形温度DT锥尖开始变圆或弯曲时的温度。
（2）灰熔融性软化温度ST锥体弯曲至锥顶触及托盘或锥体变成球形和高度等于底边的半球时的温度。
（3）灰熔性流动温度FT锥体熔化成液体或展开成高度在1.5mm以下薄层时的温度。
灰的熔融特性，对锅炉运行的经济性、安全性均有重大影响。当软化温度ST>1350时，炉内结渣的可能性不大；而ST<1350时就有可能结渣。为了防止炉膛出口的对流受热面结渣，炉膛出口若悬河烟温必须低于软化温度ST若干度。DT、ST、FT的间隔大小对灰的结渣及流渣特性也有影响：（FT—ST）>200称长渣，长渣凝固慢有塑性而不易碎裂，结渣后不易清除。（FT—ST）<200时称短渣，短渣结渣时凝固快，渣的内应力大易碎裂，结渣后易于清除。液态排渣炉希望灰的（FT——ST）值大一些，以防锅炉在负荷变化时，因炉膛温度变化而影响液态渣打的顺利排出。
18．影响灰熔点的因素有哪些？
影响灰熔点高低的主要因素有以下几点：
（1）成分因素灰的组成成分及各成分的比例，对灰熔点高低影响很大。大至规律是：熔点高的成分（如SiO，ALO）含量高时，灰熔点也高；熔点低的成分（如CaO，FeO，MgO含量高时，灰熔点就低。…）
（2）介质因素灰分处于有还原性气体（CO，H，CH…）的气氛中时，熔点降低。这主要不得是还原性气体能夺取灰中高价氧化物的氧，使其变成低价氧化物而降低熔点。所以，锅炉因缺氧引起不完全燃烧时，结渣的可能性就大。
（3）浓度因素灰分含量高，相互接触碰撞机会多，助熔作用加强，使熔点降低。因此，锅炉在燃用多灰分的煤时，引起结渣的可能性就大。
19．结渣的基本条件是什么？何谓灰的结渣特性指标？
熔融的灰粘结在受热面上或炉墙上称结渣。形成结渣的基本条件是受热面壁温高、表面粗糙和灰熔点低。灰熔点与灰和成分组成的关，根据组成成分计算出分析叛断灰的结渣倾向的指标，称结渣特性指标Rs.
20、一般以什么标准对煤进行分类？动力用煤一般分为哪几类？
根据不同用途和不同的分类方法，可以把煤分成不同的类别。动力用煤一般主要依据挥发分含量将煤分成如下四类：
（1）无烟煤挥发分Vdaf<10%。无烟煤挥发分含量低，析出温度高，着火较困难，燃尽也不易。它含固定碳高，一般发热量Qnet,ar=20000—32500kJ/kg。无烟煤表面呈明亮的黑色光泽，质地坚硬，相对密度也较大。
（2）烟煤挥发分Vdaf=20%—40%。是一个非常广泛的煤种，表面呈灰黑色，有光泽，质地较松软。烟煤含碳量较高，发热量Qnet,ar=14000—29000kJ/kg，它易于着火，火焰较长，各种烟煤的焦结性差别很大。
（3）贫煤挥发分Vdaf=10%—20%。它是介于烟煤与无烟煤之间的煤种。贫煤表面灰黑，无光泽，不易点燃，火苗也较短，发热量常比烟煤低。
（4）褐煤挥发分Vdaf>40%。其碳化程度较浅，挥发分的析出温度低，易于点火，灰分、水分含量较高，发热量低，一般Qnet,ar=8000—17000kJ/kg。褐煤表面呈棕褐色，少数呈黑色，质脆易风化，不易储存，也不宜长途运输。
