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铁路蒸汽机车用煤

时间:2021-01-30 来源:新煤网 分享:

铁路是国民经济的大动脉,煤炭产量的一半左右靠铁路运输来实现流通过程。在铁路牵引动力——机车中,蒸汽机车又占有相当大的比重。它以煤炭为燃料,是各种机车中效率最低的车种。但由于我国在短期内不能完全淘汰,因此就需做好蒸汽机车的煤炭供应工作,以发挥发机车的最大效益。

1.蒸汽机车锅炉。蒸汽机车锅炉是卧式固定炉排层燃烟管锅炉,其作用就是使煤在炉内燃烧,将水变为具有相当高的温度和压力的蒸汽,供汽机作功时使用,它是机车上的动力装备。目前我国蒸汽机车锅炉热效率在70%左右。根据机车作功的需要,煤一般由人工间断加入炉内完成燃烧过程。

2.蒸汽机车的用煤要求。蒸汽机车锅炉设备因机车工作特点,它与工厂等地面布置的锅炉不同要求。由于机车处于不停的运行之中,因此它不能随时清渣除灰、加水,也不能设置高大烟囱来加强燃烧和除尘,再加之机车窨上的限制使得机车燃煤有较高的要求。

①对粒度要求。由于机车牵引重量较大,为保证做功的需要,锅炉要有较大的蒸发率,一般要达70~80kg/m2•h,为此需较高的能风强度。而通风强度较大时,燃气速度加快,一些细小的煤粒易被风流带走,再加之机车锅炉烟道短,引风压差大,被风流带走的煤粒直接被“吐”入大气中。又由于机车锅炉为固定炉排层燃方式,因此,一部分细小煤粒易从炉排漏入灰坑。这种“上吐下泻”的煤炭浪费损失很大。特别是在燃用混煤和原煤时,损失更大。②发热量。机车是一个高速运行的热机,功率很大,而且对运行的可靠性和时间性要求较高。因此需要有足够热量来生产蒸汽以满足作功的需要。③灰分。灰分是机车用煤的一个主要指标。若供煤灰分过高,为保证汽机做功的供气量,必须增加煤量,这就增加了炉床料层厚度,通风受阻,影响了煤的燃烧,使蒸汽压力降低,机车牵引力下降。再者因机车多用于长途运输,除灰不能象一般工业锅炉那样随时进行,而必须在机车停下后清炉。若灰分增加,必须增加清灰次数和时间,降低运能,并增加司炉工的劳动强度。因此机车用煤灰分要求Ad≤20~24%。④挥发分。由于机车锅炉炉膛空间大,通风面积不大。因此,为使煤炭在炉内迅速着炎燃烧,应选用挥发分较高的煤,以增加完全燃烧程度,适应大功率供气的需要。⑤煤的粘结性。机车锅炉为固定炉排,并要求有较高的通风强度,因此要求火床有较好的透气性,即松散性,故煤的粘结性不能太强,否则就会结渣成块,影响通风,使燃烧恶化。所以机车最好燃用弱粘煤、长焰煤或气煤等,其胶质层厚度一般不应超过12mm。⑥对灰熔点要求。煤作为燃料在所有固态排渣锅炉中,灰分的结渣都是个棘手的问题。灰熔点低的煤在燃烧后结成大块灰渣,给清渣带来很大困难。特别是机车,处于高速运行当中,如炉床上形成熔融的炉渣,通风将严重受阻,燃烧条件急剧恶化,造成供气不足,影响机车正常运行。⑦煤的硫分。机车用煤对硫分要求比一般工业锅炉要求要高。机车用煤含硫一般不应超过1.5%,在隧道较多的铁路区段,供煤硫分不应超过1%。

3.蒸汽机车耗煤定额与节约。我国蒸汽机车锅炉的耗煤定额是用机画工作指标来计算的。一般以第万吨公里运量耗标准煤数量为计算依据。由于我国蒸汽机车能源总效率仅在5~8%左右,因此砂煤较高一般万吨公里周转量耗标准煤在100kg以上。

蒸汽机车的节煤途径主要包括以下方面:①大力发展电力和内燃机车,逐渐减少蒸汽机车用量,直至最后完全淘汰;②对现有的蒸汽机车进行改造,提高机车总效率;③加强和推广机车型煤的研究和应用,提高燃烧效率,减少各项燃烧损失;④加强运行管理,不断降低万吨公里周转量煤耗数量;⑤按机车做功的要求,供应适用的煤炭和水源,改进汽机工作性能,提高蒸汽参数,等等。

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