书 书 书犐犆犛 ７３ ． ０４０ 犆犆犛犇 ２１ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ３９８３３ — ２０２１ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A 　 /G2B /G2C /G2D /G2A 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉犮狅犪犾犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊 — 犗狀犲犱犻犿犲狀狊犻狅狀犪犾犳狌狉狀犪犮犲狊犿犲狋犺狅犱 ２０２１  ０３  ０９ /G2E /G2F ２０２１  １０  ０１ /G30 /G31 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G31 /G32 /G27 /G28 /G29 /G2A /G33 /G2F /G30 /G34 /G35 /G36 /G2E /G2F书 书 书前 　　 言 　　 本文件按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２０２０ 《 标准化工作导则 　 第 １ 部分 ： 标准化文件的结构和起草规则 》 的规定起草 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。 本文件由中国煤炭工业协会提出 。 本文件由全国煤炭标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ４２ ） 归口 。 本文件起草单位 ： 浙江大学 、 西安热工研究院有限公司 、 上海交通大学 、 煤炭科学技术研究院有限公司 。 本文件主要起草人 ： 程军 、 刘建忠 、 王桂芳 、 姚伟 、 张忠孝 、 王东升 、 杨晓毓 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３９８３３ — ２０２１ 煤的燃烧特性测定方法 　 一维炉法 １ 　 范围 本文件规定了煤粉气流燃烧过程中的着火温度和燃尽率的一维炉测试方法 、 仪器设备 、 试验工况条件 、 试验测试 、 数据处理和分析方法 、 评价指标 、 精确度 。 本文件适用于褐煤 、 烟煤和无烟煤的煤粉气流着火温度和煤粉燃尽率的一维炉燃烧测试 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。 其中 ， 注日期的引用文件 ， 仅该日期对应的版本适用于本文件 ； 不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ４７４ 　 煤样的制备方法 ＧＢ ／ Ｔ１９４９４．２ 　 煤炭机械化采样 　 第 ２ 部分 ： 煤样的制备 ＤＬ ／ Ｔ５６７．５ 　 火力发电厂燃料试验方法 　 第 ５ 部分 ： 煤粉细度的测定 ＤＬ ／ Ｔ５６７．６ 　 火力发电厂燃料试验方法 　 第 ６ 部分 ： 飞灰和炉渣可燃物测定方法 ＤＬ ／ Ｔ１１０６ — ２００９ 　 煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉测试方法 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 　 煤粉气流着火温度 　 犻犵狀犻狋犻狅狀狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲 犜 犻 煤粉气流与周围空气形成可燃混合物发生着火反应的起始温度 。 ３ ． ２ 　 煤粉燃尽率 　 犫狌狉狀狅狌狋犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔 犅 煤粉气流在一维炉内燃烧试验条件下 ， 在炉膛出口处抽取固体试样并分析其可燃物含量 ， 已燃尽的可燃物占初始可燃物的百分数 。 ４ 　 原理 一维炉试验过程中以一定量的空气流携带煤粉 ， 进入炉膛后接受炉壁放热而着火 、 燃烧 ， 以致燃尽 。 一维炉在动态条件下实现煤粉与空气的悬浮燃烧试验 ， 燃烧着的煤粉气流沿炉膛高度方向向下运动 ， 通过测试炉膛烟气温度可得到煤粉气流着火温度 ， 通过对燃烧产物的分析可评价煤粉燃尽特性 。 ５ 　 方法提要 由一维炉的炉膛顶部向下沿程布置多个温度测点 ， 利用热电偶测量煤粉气流的沿程温度变化 ， 分析 １ 犌犅 ／ 犜 ３９８３３ — ２０２１ 得到煤粉气流着火温度 。 在尾部烟道除尘器处对飞灰取样 ， 在炉底的灰渣槽处对底渣取样 ， 测试飞灰和底渣中的可燃物含量计算分析得到煤粉燃尽率 。 ６ 　 仪器设备 ６ ． １ 　 一维炉试验装置 一维炉试验装置示意图如图 １ 所示 。 一维炉试验台主要由给粉系统 、 加热和温度控制系统 、 燃烧炉体系统 、 风烟系统和取样分析系统等组成 。 一维炉炉体采用垂直布置的电加热积木式结构 ， 主要由着火段 、 稳燃段和燃尽段组成 。 着火段上接给粉机 ， 燃尽段末端与烟气冷却器相连 ， 后接除尘器和引风机等 。 炉体底部为灰渣槽 ， 用于收集煤粉气流燃烧所剩的灰渣 。 炉膛外面包覆耐火材料和保温材料以保证炉体外壁温度 ≤ ６０℃ 。 煤粉颗粒在炉内停留时间控制为 ２ｓ ～ １０ｓ ， 可满足煤粉颗粒在炉内的燃尽要求 。 整个一维炉试验装置的漏风率 （ 即漏入空气质量占该装置进口烟气质量的百分数 ） 控制在 ５％ 以内 。 煤粉燃烧器装于炉膛顶部 ， 一次风携带煤粉由炉膛顶部送入 ， 二次风布置在一次风周围也由炉膛顶部送入 ， 一次风和二次风流量可通过流量计测量和控制 。 采用热风送粉 ， 空气预热器可根据需要调节热风温度 。 炉膛布置电加热元件 ， 通过控制柜结合热电偶自动控制炉壁温度 。 采用热电偶测量炉膛沿程的煤粉气流温度 ， 以煤粉由炉顶送入炉膛处为零点 ， 沿炉膛轴线向下设置多个温度测点 。 煤粉燃烧气流沿炉膛由上而下一维运动 ， 最后高温烟气经冷却和除尘后排放 ， 在尾部烟道除尘器处对飞灰取样 ， 在炉底的灰渣槽处对底渣取样 。 　　 标引序号说明 ： 　　 １ ——— 炉体 ； ２ ——— 炉顶 ； ３ ——— 燃烧器 ； ４ ——— 给粉机 ； ５ ——— 送风机 ； ６ ——— 流量计 ； ７ ——— 次风管 ； ８ ——— 二次风管 ； ９ ——— 空气预热器 ； １０ ——— 尾部烟道 ； １１ ——— 除尘器 ； １２ ——— 烟气冷却器 ； １３ ——— 引风机 ； １４ ——— 炉膛测试孔 。 图 １ 　 一维炉燃烧试验装置示意图 ２ 犌犅 ／ 犜 ３９８３３ — ２０２１ ６ ． ２ 　 试验用仪表 ６ ． ２ ． １ 　 一次风和二次风温度表 （ 测温元件为热电偶 ）： 控制温度误差为 ±５℃ 。 ６ ． ２ ． ２ 　 一次风和二次风流量计 ： 精确度等级为 ４％ 。 ６ ． ２ ． ３ 　 煤粉燃烧烟气温度表 （ 将热电偶插入炉膛中测试 ）： 精确度等级为 ０．２５％ 。 ７ 　 试验工况条件 ７ ． １ 　 煤粉细度要求 ７ ． １ ． １ 　 煤粉细度实测值 按照 ＧＢ ／ Ｔ４７４ 或 ＧＢ ／ Ｔ１９４９４．２ 的要求制备煤粉 ， 取不少于 １００ｇ 的空气干燥煤样全部研磨 ， 按 照 ＤＬ ／ Ｔ５６７．５ 的要求筛选并计算煤粉细度 ， 直至试验样煤样全部满足 犚 ２００ 和 犚 ９０ 细度要求 ， 犚 ２００ 和 犚 ９０ 的计算按照式 （ １ ） 和式 （ ２ ） 进行 ： 犚 ２００ ＝ 犿 ２００ ／ 犿 × １００ …………………………（ １ ） 犚 ９０ ＝ （ 犿 ２００ ＋ 犿 ９０ ）／ 犿 × １００ …………………………（ ２ ） 　　 式中 ： 犚 ２００ ——— 粒径大于 ２００ μ ｍ 的煤粉的质量分数 ， ％ ； 犚 ９０ ——— 粒径大于 ９０ μ ｍ 的煤粉的质量分数 ， ％ ； 犿 ２００ ——— ２００ μ ｍ 筛上的煤粉质量 ， 单位为克 （ ｇ ）； 犿 ９０ ——— ９０ μ ｍ 筛上的煤粉质量 ， 单位为克 （ ｇ ）； 犿 ——— 煤粉试样质量 ， 单位为克 （ ｇ ）。 ７ ． １ ． ２ 　 煤粉细度计算值 试验时将煤粉细度 犚 ２００ 控制为 ０．１ ～ １ ， 按照 ＤＬ ／ Ｔ１１０６ — ２００９ 根据式 （ ３ ） 控制煤粉细度 犚 ９０ ′ ： 犚 ９０ ′ ＝ ０ ． ５ 狀犞 ｄａｆ …………………………（ ３ ） 　　 式中 ： 狀 　 ——— 煤粉均匀性系数 （ 取 狀 ＝１ ）； 犞 ｄａｆ ——— 煤粉的干燥无灰基挥发分 ， ％ 。 ７ ． １ ． ３ 　 煤粉细度偏差要求 煤粉细度偏差根据 （ ４ ） 式计算 ： Δ 犚 ９０ ＝狘 犚 ９０ － 犚 ９０ ′ 狘 …………………………（ ４ ） 　　 犚 ９０ 允许偏差随 犞 ｄａｆ 升高而升高 ： 当 犞 ｄａｆ 小于 １５％ 时 ， Δ 犚 ９０ ＝１ ～ ２ ； 犞 ｄａｆ ＝１５％ ～ ２５％ 时 ， Δ 犚 ９０ ＝ ２ ～ ３ ； 犞 ｄａｆ 大于 ２５％ 时 ， Δ 犚 ９０ ＝３ ～ ４ 。 ７ ． ２ 　 试验参数控制 主要试验参数控制如表 １ 所示 。 ３ 犌犅 ／ 犜 ３９８３３ — ２０２１ 表 １ 　 一维炉主要试验参数 煤种控制试验 参数给煤粉量 ／ （ ｇ · ｍｉｎ －１ ） 过量空气 系数热风温度 ／ ℃ 炉壁温度 ／ ℃ 着火段 稳燃段 燃尽段 褐煤推荐值 ２．５ １．２ ３００ １１００ １２００ １２００ 允许范围 ２．０ ～ ３．０１．１ ～ １．３２５０ ～ ３５０１０００ ～ １２００１１００ ～ １３００１１００ ～ １３００ 烟煤推荐值 ３．０ １．２ ４００ １２００ １３００ １３００ 允许范围 ２．５ ～ ３．５１．１ ～ １．３３５０ ～ ４５０１１００ ～ １３００１２００ ～ １４００１２００ ～ １４００ 无烟煤推荐值 ３．５ １．２ ５００ １３００ １４００ １４００ 允许范围 ３．０ ～ ４．０１．１ ～ １．３４５０ ～ ５５０１２００ ～ １４０