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蒸汽机为什么不用蜂窝煤?

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发表于 2021-1-24 18:09:06 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
看过一些复古蒸汽机的视频里面,那些往复式蒸汽机的锅炉都是烧炉工往里面铲煤块,为什么是用煤块这种原始形态的燃料?不用加工过的蜂窝煤呢?蜂窝煤不是燃烧效率更高吗?烟尘少、燃烧效率高,消耗燃料也少吧?
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沙发
发表于 2021-1-24 18:09:27 | 只看该作者
其他锅炉不清楚,蒸汽机车的锅炉我还是懂一点的,另外以前冬天没少把大块煤块敲成小块,基本上一堆大块煤敲成小块煤能留下十分之一的煤粉,所以煤的物理特性我还是知道一点。至于蜂窝煤,就算轻拿轻放都容易碎,以前工厂搞副业的高质量蜂窝煤都容易碎,不碎也要掉渣子下来,每一车几百个蜂窝煤送到家总有那么十几个破掉的。后来私人卖的蜂窝煤倒是不容易碎,但是黄泥掺太多导致燃烧效率不高,很难引燃。
蒸汽机车烧的煤里面,煤块煤粉都有,而且似乎煤粉是大多数,因为中后期的蒸汽机都配有蜗杆式自动加煤机,你用家用型蜂窝煤肯定会被蜗杆搅碎成煤渣粉。蒸汽机车铲煤很有讲究,每一铲煤该放哪,放的位置是不是合适都是看一个司炉工有多少水平的活儿,这也造成只能加到炉膛内一小片地方的加煤机不受司炉工待见,很多时候还得亲自将煤铺满整个炉膛,以保证这些煤能充分燃烧,不至于煤层过厚无法引燃。
蒸汽机车锅炉用蜂窝煤的话:
第一,可能会造成燃烧温度不足,炉膛温度不够无法高速产生蒸汽。毕竟每次加进去的煤含碳量少了嘛。
第二,因为蜂窝煤掺杂黄泥,会导致炉膛积灰过快,形成不良隔热层,司机需要经常停车让司炉下车清灰,这样就耽误时间了。
第三,存放不易,因为煤水车的煤仓是漏斗形,漏斗底部正好是司机室背后以方便司炉就近铲煤,要是把煤仓改成方形则取煤不便。
第四,就算煤仓改成同体积方形,在运行时的反复振动容易损坏蜂窝煤形状,外带蜂窝煤有孔隙以及掺杂黄泥便于成型,实际能够存放的碳量会比漏斗形装煤块煤粉的少,不利于长途运行。
第五,补充蜂窝煤比补充煤块煤粉麻烦。煤块煤粉只要抓煤机一斗一斗地抓,大斗2.1吨,小斗1.5吨,前进从空到满似乎只用几斗搞定,有些地方甚至还有上煤塔,机车开过去把煤仓对准出煤口就行,换做要将几吨蜂窝煤毫不损坏地装进煤水车,恕我想不出会有多麻烦,也许弄个叉车一平板一平板的往里装比较简单?
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板凳
发表于 2021-1-24 18:10:11 | 只看该作者
脱离锅炉设备谈燃料都是耍流氓。


根本原因就是:


火车锅炉工况比家庭取暖要炉复杂,蜂窝结构很难保持住。
而且供气系统比家庭炉强大,不需要蜂窝煤那少的可怜的孔径结构提供的自然对流。


三岁小孩穿开裆裤,长大了还穿吗?
燃烧离不开痒气。
供气O2,与C燃烧成为CO2


烧蜂窝煤的炉子,是家用取暖炉。上下直通,靠热空气上升,冷空气下降的空气对流实现供氧。
北方诸国的同痣幼虫时代的记忆


这些炉子具有什么特点呢?


小,竖直,内部没有活动件——通炉灰靠钩子刮,放煤靠火钳子。。。。
供气需求低——也有用电机供气的。但是基本家用电机足以。
另外负载低——热量足够炒菜暖屋子就行了,反而工作时间越长越好。。。


因为小而竖直,所以你塞家用蜂窝煤很容易,用一个火钳就行。而且竖直造型的孔径可以通气。
因为通气量不大,所以你的蜂窝煤打十几个孔径足以。
因为换煤动作简单,燃烧环境安稳,所以你的蜂窝煤的造型能保持住。
火钳可不是着火的钳子。。。


而你把家用蜂窝煤那么一点煤塞进蒸汽机车的大炉床上,在鼓风机的大进气量面前,任何造型都失去了通气。
大男孩火车头的燃烧室,总面积已经能赶上很多知友的厕所面积了。。。


可以想象,给这个大锅炉供气,需要多大的鼓风机。。。。
左下角的手拉鸡默默地供应空气,才能让火焰如此多娇
成块的蜂窝煤需要排列整齐以后供给炉床,而炉床要除走灰烬,鼓风系统供气。。。。


整个过程很难保证不暴力,可能你的蜂窝煤刚进炉膛就被碎了,失去了造型意义。。。
如果等比例放大,做一个直径50cm的蜂窝煤,想想吧:
填煤需要专用机器
进入炉床以后能保持多久完整结构
除灰如何保持火焰连续
。。。。。。。无数的问题。


火车燃煤不需要孔径造型的煤来提供空气接触,大功率供气设备已经足够了,还能让燃煤荤素不忌。


有人提到蜂窝煤的固定剂是黄泥,
其实如果做车用蜂窝煤,自然不会用黄泥了。。。


但是加添加剂,
一来增加成本,二来黏着剂分易燃和不易燃两类。


不易燃黏着剂会导致单位质量下煤%下降,而且容易出现固体残渣增多,清灰困难等问题。


易燃型。。。。如果燃烧值低于煤,那么会降低单位质量下“成品煤”的发热量。


如果热值高于煤。。。热值高的黏着剂,同质量至少等效于:90%煤+10%易燃物。。。
那么蜂窝煤车工程真的上马了,
需要重新设计煤水车,重新设计补煤机,重新设计新的点火流程,重新设计煤灰清理装置,燃煤成本一般提升,路上燃煤结构损坏造成的损失,煤孔通气的实际效果,所有火车加煤人员重新培训。。。。。


有这个钱,我们直接换燃油锅炉/内燃机多好?
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发表于 2021-1-24 18:10:49 | 只看该作者
蜂窝煤效率高是因为它压出了好多通孔,与空气的接触面变大,
小时候换蜂窝煤的时候还要注意孔要对齐,孔不对齐就不容易着。
这只是指那种单通道的蜂窝煤炉的时候
再回到锅炉
1、孔要上下通透这点就很难做到,你不能进去码煤块
2、蜂窝煤容易碎,扔进去就碎了那就跟煤块没啥区别了
3、蜂窝煤的成分不纯,有掺定型的粘土或者黄泥之类的,单块体积的燃烧热值不如纯煤,还增加了煤渣
至于孔增加的那点通风,锅炉都是有鼓风机的,不差那点自然通风
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发表于 2021-1-24 18:11:47 | 只看该作者
蜂窝煤易碎,转移和添加也不如煤块方便,而且往复式蒸汽机效率本来就比较低,追求那点燃烧效率没太大意义。现在蒸汽机都是效率更高的蒸汽轮机,添加也改用煤粉,比蜂窝煤燃烧效率更高
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发表于 2021-1-24 18:12:20 | 只看该作者
外行路过强答,回答有错见谅。
首先,蒸汽机车必然是要求火越旺越好,这样子水沸腾的越欢腾,蒸汽动力才越强劲。
而蜂窝煤恰恰相反,为了最大化的燃效效率,所以加了黏土来塑形,通孔,这样子燃烧充分。但是随之而来的是里面的煤的比例低,燃烧速度慢。
农村用过煤炉的就知道,一个蜂窝煤可以烧很久,而相等的煤块很快就烧完了。蒸汽机车不是少开水,要求火力。要像火力旺也不是不可以,加个鼓风机就可以了,但是那样子就会很麻烦。
另外一点就是,蜂窝煤还有一个特点,是一个煤炉的炉芯里面放上三块蜂窝煤,等到最上面的烧的差不多了,拿出来,把最下面的拿走,放进去,然后最上面放一个新的,如此循环。这就意味着用蜂窝煤的话需要特殊的炉灶,也要考虑怎么去除烧完的煤块。
如果用过煤炉的会知道光是一个炉灶更换煤球就很麻烦了,因为很多时候煤球会烧结在一起,需要分开。在分开的时候往往容易把其它煤块给弄坏了。
说白了,交通工具优先考虑的是动力强劲与否,然后在此基础上再考虑效能。蜂窝煤还是适合对火力要求不是很高,同时最大化燃烧节省成本的场合。
或者说就是上了蜂窝煤也不会有多大的改善,甚至得不偿失。
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发表于 2021-1-24 18:12:58 | 只看该作者
因为蜂窝煤是专门为家用煤炉定制的,用在大型锅炉里并不合适
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