燃料安全系統(tǒng)

《電力名詞》第三版。 2100433B

防止爐膛內(nèi)燃料和空氣混合物產(chǎn)生不安全工況,并能在危急工況下迅速切斷進入鍋爐爐膛的全部燃料(包括點火燃料),防止爆燃、爆炸等破壞性事故發(fā)生,以保證爐膛安全的保護系統(tǒng)。

中文名稱

安全系統(tǒng)設計準則

英文名稱

design criteria of safety system

定　　義

為在設計基準事故下核電廠安全系統(tǒng)都能執(zhí)行其安全功能而在設計中必須滿足的設計準則。包括單一故障準則、冗余性準則、多樣性準則、故障安全準則和可靠性準則等。

應用學科

電力（一級學科），核電（二級學科）

發(fā)電用燃料大致可以分為三類，即固體燃料、液體燃料和氣體燃料?；鹆Πl(fā)電廠的蒸汽鍋爐一般采用固體燃料，只在鍋爐起動點火或低負荷時為了維持穩(wěn)定燃燒才燃用極少量的液體燃料。缺煤、缺水地區(qū)，個別有條件的地方，或需采用內(nèi)燃機等發(fā)電時，則亦有燃用液體或氣體燃料的 。

發(fā)電用燃料固體燃料

固體燃料主要是煤炭。煤炭根據(jù)炭化程度的不同，大致可以分為無煙煤、煙煤、褐煤和油頁巖等幾種。當前發(fā)電燃用最多的是煙煤。固體燃料中，除含有水分(W)和灰分(A)等不可燃物質(zhì)外，主要是由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)構成的燃質(zhì)，其中碳、氫和揮發(fā)性硫是可燃成分。對于煤來說，含有揮發(fā)分(V)，也是一個重要特性。

煤炭中的水分分為二種，經(jīng)30~35℃干燥而發(fā)散的稱之為表面水分，經(jīng)100℃以上干燥而蒸發(fā)的稱之為固有水分。在與空氣隔離的情況下采用高溫加熱后，其中水分和揮發(fā)分析出，殘留下來的是固定炭素和灰分。固定炭素、揮發(fā)分以及灰分的比率是衡量煤炭品質(zhì)的主要指標。含灰多，含揮發(fā)分和固定炭素少，每單位重量的發(fā)熱量比較低的稱為劣質(zhì)煤。

灰分中主要是二氧化硅(SiO₂)、三氧化二鋁(Al₂O₃)、三氧化二鐵(Fe₂O₃)以及生石灰(CaO)等。隨著這些成分的含量不同，灰熔點將發(fā)生變化。低灰熔點的煤在燃燒時往往導致爐內(nèi)結渣，受熱面粘污，甚至影響鍋爐出力。 發(fā)電用煤的灰熔點一般在1100～1500℃之間。

硫分在燃燒時將生成亞硫酸(SO₂)，與煙氣中的水分結合可以生成硫酸，是造成鍋爐受熱面腐蝕的主要原因 。

發(fā)電用燃料液體燃料

液體燃料主要為地下取出來的石油，或稱原油。原油經(jīng)過加熱精煉加工后，分餾成為汽油、煤油、柴油，最后在300℃以上分餾出以重碳氫化合物為主要成分的黑褐色重油， 重油的發(fā)熱量高達10000kcal/kg,含灰量極少，是很好的燃料油。

重油與煤炭相比，同樣發(fā)熱量的重油容積僅為煤炭的一半，它具有可以利用油泵和油管輸送，勿需排灰處理，貯藏設備和燃燒裝置都比較簡單以及燃燒效率高、對負荷適應性較強等優(yōu)點。但是，由于含硫量較大，有大氣污染和低溫腐蝕等問題。 特別是在重油中即使有極微量的釩時，由于高溫燃燒生成五氧化二釩(V₂O₅)，與鍋爐的過熱器或再熱器的高溫（約600℃以上）金屬表面接觸后，將引起所謂“高溫腐蝕”。此外，重油還易于著火爆炸，輸送和貯藏時要特別注意安全 。

發(fā)電用燃料氣體燃料

氣體燃料有高爐煤氣、焦爐煤氣和天然氣三種。發(fā)電用的氣體燃料主要是天然氣。

天然氣是一種天然產(chǎn)出的可燃性氣體，主要成分是碳氫化合物，大致又可以分為天然煤氣、油田煤氣、煤田煤氣和水溶性煤氣四種。后三種煤氣都是伴生性質(zhì)，是油田或煤田地帶的背斜構造所形成的構造性煤氣。

天然煤氣幾乎能以理論空氣量達到完全燃燒。由于含灰極少，排煙清潔。 氣態(tài)形式的燃燒便于控制，可以盡快地調(diào)節(jié)燃燒溫度，且點火和滅火過程均比較簡單。同時，發(fā)熱量高，熱量的利用系數(shù)亦比其它形式的燃料高，燃燒時可以獲得極大的鍋爐效率。

氣體燃料的貯藏一般比較困難，又受地理條件的限制，燃料價格往往比其它形式的貴。 同時有在裝卸、使用和運輸過程中由于泄漏而引起爆炸等缺點 。