油类燃料

锅炉常用燃料油有柴油和重油两大类。柴油一般多用于中、小型工业锅炉和生活锅炉，重油多用于电厂锅炉的燃料。特别是对燃煤电站锅炉点火及低负荷运行时，要使用液体燃料暖炉或助燃。

油类燃料(1)柴油

柴油按其馏分的组成和用途分为轻柴油和重柴油两种。

轻柴油按其质量分为优等品、一等品和合格品三个等级，每个等级按其凝点分为10，0，

-10，-20，-35，-50等6种牌号。

10号轻柴油—凝点为10℃，使用中应有预热设备；

0号轻柴油—凝点为0℃，适用于最低气温在4℃以上的地区使用}

-10号轻柴油—凝点为-10℃，适用于最低气温在-5℃以上的地区使用；

-20号轻柴油—凝点为-20℃，适用于最低气温在-5～-14℃的地区使用；

-35号轻柴油—凝点为-35℃，适用于最低气温在-14～-29℃的地区使用；

-50号轻柴油—凝点为-50℃，适用于最低气温在-29～-44℃的地区使用。

轻柴油的使用和输送温度应高于凝点3～5℃，因为在凝点前几度柴油中就开始析出石蜡结晶，这将会堵塞油料供应系统，降低供油量，严重时会中断供油。

油类燃料(2)重油

重油的特性指标有粘度、凝固点、闪点、燃点、含硫量和含灰分量等。

①粘度。粘度是表征液体燃料流动性能的指标。燃油的粘度常用恩氏粘度计测量，用°E表示。粘度愈小，流动性能愈好。重油的粘度随温度升高而减少。重油在常温下粘度过大，为保证重油的输送和油喷嘴的雾化质量，重油必须加热，使油喷嘴前的重油粘度小于4°E，才能正常使用。

②凝固点。凝固点是表征燃油丧失流动性能时的温度。它是将燃油样品放在倾斜45°的试管中，经过一分钟后，油面保持不变时的温度作为该油的凝固点。燃油的凝固点高低与燃油的石蜡含量有关。含石蜡高的油，其凝固点高。

③闪点及燃点。在常压下，随着油温升高，油表面上蒸发出的油气增多，当油气和空气的混合物与明火接触而发生短促闪光时的油温称为燃油的闪点。闪点可在开口或闭口的仪器中测定，闭口闪点通常较开口闪点高20～40℃。燃点是油面上的油气和空气的混合物遇到明火能着火燃烧并持续5 s以上的最低油温。闪点和燃点是燃油防火的重要指标。因此，储运时的油温，必须使敞口容器中的温度低于开口闪点10℃以上，在压力容器中则无此限制。

④含硫量

燃油的含硫量高，会对锅炉低温受热面产生腐蚀。按油中含硫量的多少，燃油可分为低硫油(S_ar<0.5%)、中硫油(S_ar—0.5%～2%)和高硫油(S_ar>2%)三种。一般来说，当燃油的含硫量高于0.3%时，就应注意低温腐蚀问题。

⑤灰分

重油的灰分虽少，但灰中常含有钒、钠、钾、钙等元素的化合物，所生成的燃烧产物的熔点很低，约600℃，对壁温高于610℃的受热面会产生高温腐蚀。

重油按其在50℃时的恩氏粘度分为20，60，100和200等4个牌号，如60号重油在50℃时其恩氏粘度为60，200号重油在50℃时其恩氏粘度为200等。这些牌号的数值相应于该种油品在80℃时的运动粘度值，即20号重油在80℃时的运动粘度和50℃时的恩氏粘度均为20。

由于各种牌号重油的粘度存在差异，使用时应适用于不同的喷嘴，以保证良好的雾化燃烧。20号重油适用于较小喷嘴(30 kg/h以下)的燃油锅炉；60号重油适用于中等喷嘴的工业炉或船用锅炉；100号重油适用于大型喷嘴的各种锅炉；200号重油适用于与炼油厂有直接输送管道的具有大型喷嘴的锅炉。60，100和200等3个牌号重油在使用中应先进行预热,牌号越大的重油，预热要求越高。

柴油是压燃式内燃机的燃料，也能作为锅炉的燃料。按柴油的用途划分，通常可分为轻柴油和重柴油两类。

轻柴油是原油在一定温度条件下的常压直馏馏分与深加工的柴油组分按一定比例调制而成，颜色呈淡黄，主要由C₁₅-C₂₄的烃类组成，馏程宽度为260-360℃。轻柴油适用于转速高于960r/min的高速柴油发动机，一般作为火力发电厂锅炉的点火材料，当前已成为小型燃油锅炉的主要用油。轻柴油的燃料性能好，具有足够的粘度，能够保证良好的雾化和平稳燃烧。杂质含量极少，燃烧时不易在燃烧室内形成明显的结焦、积炭和沾污物。由于含硫、酸、碱等化合物很少，使用过程中不会对设备产生腐蚀性，对环境污染性小。

重柴油是原油的常、减压重质直馏馏分，或与深加工中重质柴油组分，或与轻质柴油组分调制而成，主要由C₁₈-C₄₀的烃类组成，馏程宽度为250-450℃。主要用于转速低于960r/min的中低速柴油发动机，也可作为锅炉的燃料。重柴油与轻柴油相比，其粘度大得多，凝点也高，故一般使用时应先进行预热；相对杂质含量较高，油品易氧化，使用前需进行过滤和沉淀，以免堵塞油喷嘴和滤清器。

重油是石油各种加工工艺中重质馏分和残渣的总称，是燃料油中密度最大的油品，主要作为各种锅炉、冶金加热炉和工业窑炉的燃料。石油经过常压、减压蒸馏得到重质直馏重油；经过各种裂化加工后得到裂化重油；蒸馏和裂化工艺中的残留物即为渣油。商品重油一般通过各种重油与轻质油按不同比例调和制成，如常压重油和渣油的粘度较小，有时可不加轻质油直接作为各种窑炉燃油；减压渣油因含沥青质较多，粘度大，须调合一些轻质油料(如柴油)后才能燃用；而裂化加工后的渣油粘度更大，并存在大量游离碳和不饱和烃类，着火温度高，不易燃烧，无法直接燃用，须调制更多的轻质油。重油或渣油由于其热值较高，着火和燃烧及时稳定，生产量大，对环境污染较小，是目前燃油锅炉的首选燃料。

重油、渣油是原油提取轻质馏分后的残余油，元素分析成分中碳、氢、氮、硫等含量均比原油高。其中碳的质量分数约85%，氢的质量分数约12%。这两种可燃元素合计含量超过95%，因此热值较高，约为39300～44000 kJ/kg，具有很好的燃烧性能。一般来说，含氢量越高，越容易着火燃烧；含碳量越高，重油的粘度也就越大。

发电用燃料大致可以分为三类，即固体燃料、液体燃料和气体燃料。火力发电厂的蒸汽锅炉一般采用固体燃料，只在锅炉起动点火或低负荷时为了维持稳定燃烧才燃用极少量的液体燃料。缺煤、缺水地区，个别有条件的地方，或需采用内燃机等发电时，则亦有燃用液体或气体燃料的 。

发电用燃料固体燃料

固体燃料主要是煤炭。煤炭根据炭化程度的不同，大致可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和油页岩等几种。当前发电燃用最多的是烟煤。固体燃料中，除含有水分(W)和灰分(A)等不可燃物质外，主要是由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)构成的燃质，其中碳、氢和挥发性硫是可燃成分。对于煤来说，含有挥发分(V)，也是一个重要特性。

煤炭中的水分分为二种，经30~35℃干燥而发散的称之为表面水分，经100℃以上干燥而蒸发的称之为固有水分。在与空气隔离的情况下采用高温加热后，其中水分和挥发分析出，残留下来的是固定炭素和灰分。固定炭素、挥发分以及灰分的比率是衡量煤炭品质的主要指标。含灰多，含挥发分和固定炭素少，每单位重量的发热量比较低的称为劣质煤。

灰分中主要是二氧化硅(SiO₂)、三氧化二铝(Al₂O₃)、三氧化二铁(Fe₂O₃)以及生石灰(CaO)等。随着这些成分的含量不同，灰熔点将发生变化。低灰熔点的煤在燃烧时往往导致炉内结渣，受热面粘污，甚至影响锅炉出力。 发电用煤的灰熔点一般在1100～1500℃之间。

硫分在燃烧时将生成亚硫酸(SO₂)，与烟气中的水分结合可以生成硫酸，是造成锅炉受热面腐蚀的主要原因 。

发电用燃料液体燃料

液体燃料主要为地下取出来的石油，或称原油。原油经过加热精炼加工后，分馏成为汽油、煤油、柴油，最后在300℃以上分馏出以重碳氢化合物为主要成分的黑褐色重油， 重油的发热量高达10000kcal/kg,含灰量极少，是很好的燃料油。

重油与煤炭相比，同样发热量的重油容积仅为煤炭的一半，它具有可以利用油泵和油管输送，勿需排灰处理，贮藏设备和燃烧装置都比较简单以及燃烧效率高、对负荷适应性较强等优点。但是，由于含硫量较大，有大气污染和低温腐蚀等问题。 特别是在重油中即使有极微量的钒时，由于高温燃烧生成五氧化二钒(V₂O₅)，与锅炉的过热器或再热器的高温（约600℃以上）金属表面接触后，将引起所谓“高温腐蚀”。此外，重油还易于着火爆炸，输送和贮藏时要特别注意安全 。

发电用燃料气体燃料

气体燃料有高炉煤气、焦炉煤气和天然气三种。发电用的气体燃料主要是天然气。

天然气是一种天然产出的可燃性气体，主要成分是碳氢化合物，大致又可以分为天然煤气、油田煤气、煤田煤气和水溶性煤气四种。后三种煤气都是伴生性质，是油田或煤田地带的背斜构造所形成的构造性煤气。

天然煤气几乎能以理论空气量达到完全燃烧。由于含灰极少，排烟清洁。 气态形式的燃烧便于控制，可以尽快地调节燃烧温度，且点火和灭火过程均比较简单。同时，发热量高，热量的利用系数亦比其它形式的燃料高，燃烧时可以获得极大的锅炉效率。

气体燃料的贮藏一般比较困难，又受地理条件的限制，燃料价格往往比其它形式的贵。 同时有在装卸、使用和运输过程中由于泄漏而引起爆炸等缺点 。

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1、石墨、二硫化钼类固体悬浮型：

主要起减摩抗磨作用，但只能应用于固体润滑和低速大负荷设备，当发动机转数超过1000r/min时它们没有任何作用。另外，它在润滑油中的状态不稳定，在一定的时间及温度条件下会发生析出现象。其析出物会造成油路的堵塞，并加速油泥的形成。

2、特氟龙树脂微粒型：

作为抗磨剂曾在美国应用广泛，但由于它在低温下会沉积在油道、油泵集滤器上造成堵塞，以及沉积在活塞环槽内使其失去活性，并加速油泥的形成，现美国很少推荐使用。

3、含铜、铅等重金属微粒的镀膜类：

能在摩擦表面形成一层金属膜，起抗磨及抗极压作用，但是必须使用滤芯孔径略大的机油滤清器，否则会被过滤出来，堵塞机油泵及油路。再有，长时间使用它会在活塞及缸体表面形成膜状物，造成两者粘结，易出现粘环等现象。

4、磁性油精类：

是一种表面金属磁化剂，主要起减摩、抗磨作用。该类产品有效作用时间太短，需不断添加，费用较高，而且会干扰汽车上的电子元件的正常工作。

5、含氯型“氯”：

是一种良好的极压剂，但不适合发动机高温高速的工作环境，而且会在适宜条件下产生酸，对发动机中的金属产生潜在危险。此外，氯添加剂可能会与润滑油中已有添加剂发生匹配问题，引起其他副作用。

6、无铅、无氟、无氯的化学成膜剂类：

能同时表现出抗极压性、抗氧化性及一定的抗磨性。由于它在金属表面形成的化学反应膜作用持久，因而能有效延长润滑油和金属机件寿命。