各种固体燃料的成分（烧结砖）

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各种固体燃料的成分（烧结砖）
固体燃料的成分分类方法有多种，其中国家标准GB/T212《煤的工业分析方法》和GB/T28731《固体生物质燃料工业分析方法》都是按燃料的燃烧特点和对燃料使用的要求，把固体燃料的成分分为水分、挥发分、灰分和固定碳四项。（1）固体燃料中的水分各种固体燃料在被送交成分检测时和交付使用时都含有一点量的水分，水分是燃料的重要组成部分，是这些固体燃料客观存在的事实。固体燃料里的水分按其存在形态分为两类，即游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在燃料颗粒内部毛细管中和附着在燃料颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水，是以化合的方式同燃料中物质结合的水。游离水在105～110C的温度下经过若干时间加热可蒸发掉，而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。燃料工业分析测定的水分只是游离水，不测结晶水。水分在燃料燃烧时蒸发吸热，消耗燃料燃烧产生的热能。燃料中的水分增多会减少燃料的有效成分，降低燃料的发热量，提高燃料的燃点，不易着火，影响焙烧前期的升温速度，是燃料中的有害成分；（2）固体燃料的挥发分固体燃料中的挥发分，是燃料中的有机质在150～900℃温度条件下隔绝空气加热，在受热过程中陆续分解而产生的多种气体挥发物。这些挥发物不是燃料固有的,不是燃料中的碳，而是燃料在特定温度下热解产出的气体，含有氮、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢以及其他复杂的有机可燃性化合物组成的混合气体，其中大部分是可燃气体，是形成燃料全部完全燃烧总发热量的一部分。挥发分的热值视其成分不同悬殊很大，低的约为2000×4.2kJ/kg，含氢气多的挥发分热值可高达12000×4.2kJ/kg。这些可燃性气体挥发物的燃点很低，因此挥发分在燃料里含量的多少很大程度上决定了该燃料的着火点（即燃点)的高低，也影响燃料的发热量。挥发分越多越易点燃，燃点就越低；挥发分越少越难点燃，燃点就越高。但是如果燃烧条件不适当则会造成挥发分热解速度快但燃烧慢，甚至未燃烧，这时易产生并排放未燃尽的气体挥发物质，俗称“黑烟”；并产生一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，降低燃料的燃烧热效率。（3）固体燃料的灰分固体燃料的灰分是指煤炭类矿物质燃料在815±10ºC条件下、生物质燃料550±10ºC以下完全氧化燃烧后的残留物。燃料中的灰分来源燃料中的无机物、矿物质，如黏土矿物、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质。这些物质在燃料的燃烧中发生分解和化合，有一部分变成气体逸出，剩余下的残渣就是灰分，以氧化物、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等形式存在于灰分中。燃料的灰分越高，含碳量就越低，不仅降低了燃料的发热量，而且当无机物、矿物质在燃料燃烧后成为灰分时还要吸收热量，排渣时也要带走热量。灰分是燃料的有害成分，但有的燃料中无机物、矿物质可以成为做砖的原料，比如有的煤炭、煤矸石中含有高岭石、伊利石等黏土矿物，即便这种燃料灰分较高，也可直接作为内燃料烧制砖，既作燃料又是原料。（4）固体燃料的固定碳固体燃料中去掉水分、灰分、挥发分，剩下的就是固定碳。固体燃料中的固定碳不仅仅包括燃料的单质碳含量,还包括燃料当中有机物的碳含量，比如生物质燃料中的纤维素等。矿物质燃料的固定碳是表征燃料的碳化程度的一个主要指标，固定碳是燃料燃烧产生发热量的重要来源，是燃料分类的一个重要指标。固定碳含量的多少可以鉴定燃料的品质。固定碳含量越高,煤化程度越高，燃料燃烧值越高，燃烧时间越长，发热量就越高。

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