鍋爐燃料油基本知識

2024年2月21日發(作者：敢于質疑)

鍋爐燃料油基本知識

（1）什么是燃料油？

絕大部分石油產品均可用作燃料，但燃料油在不同的地區卻有不同的解釋。歐洲對燃料油的概念一般是指原油經蒸餾而留下的黑色粘稠殘余物，或它與較輕組分的慘合物，主要用作蒸汽爐及各種加熱爐的燃料或作為大型慢速柴油燃料及作為各種工業燃料。但在美國則指任何閃點不低于37.8°C的可燃燒的液態或可液化的石油產品，它既可以是殘渣燃料油（Residual Fuel 011,亦稱Heavy

Fuel 011）也可是餾分燃料油（Healing 011）。餾分燃料油不僅可直接由蒸餾原油得到（即直餾餾分），也可由其它加工過程如裂化等再經蒸餾得到。

燃料油的性質主要取決于原油本性以及加工方式，而決定燃料油品質的主要規格指標包括粘度（Viscosity），硫含量（Sulfur Content）,傾點(Pour

Point)等供發電廠等使用的燃料油還對釩（Vanadium）、鈉(Sodium)含量作有規定.

1、 燃料油的自然屬性

燃料油是成品油的一種，廣泛用于電廠發電、船舶鍋爐燃料、加熱爐燃料、冶金爐和其它工業爐燃料。燃料油主要由石油的裂化殘渣油和直餾殘渣油制成的，其特點是粘度大，含非烴化合物、膠質、瀝青質多。

（1）粘度

粘度是燃料油最重要的性能指標，是劃分燃料油等級的主要依據。它是對流動性阻抗能力的度量，它的大小表示燃料油的易流性、易泵送性和易霧化性能的好壞。對于高粘度的燃料油，一般需經預熱，使粘度降至一定水平，然后進入燃燒器以使在噴嘴處易于噴散霧化。粘度的測定方法，表示方法很多。在英國常用雷氏粘度(Redwood Viscosity)，美國慣用賽氏粘度(Saybolt Viscosity)，歐洲大陸則往往使用恩氏粘度(Engler Viscosity)，但各國正逐步更廣泛地采用運動粘度(Kinemetic Viscosity)，因其測定的準確度較上述諸法均高，且樣品用量少，測定迅速。各種粘度間的換算通常可通過已預先制好的轉換表查得近似值。

目前國內較常用的是40°C運動粘度（餾分型燃料油）和100°C運動粘度（殘渣型燃料油）。我國過去的燃料油行業標準用恩氏粘度（80°C、100°C）作為質量控制指標，用80°C運動粘度來劃分牌號。油品運動粘度是油品的動力粘度和密度的比值。運動粘度的單位是Stokes,即斯托克斯，簡稱斯。當流體的動力粘度為1泊，密度為1g/cm3時的運動粘度為1斯托克斯。CST是Centistokes的縮寫，意思是厘斯，即1斯托克斯的百分之一。

（2）含硫量

燃料油中的硫含量過高會引起金屬設備腐蝕的和環境污染。根據含硫量的高低，燃料油可以劃分為高硫、中硫、低硫燃料油。在石油的組分中除碳、氫外，硫是第三個主要組分，雖然在含量上遠低于前兩者，但是其含量仍然是很重要的一個指標。按含硫量的多少，燃料油一般又有低硫（LSFO）與高硫（HSFO）之分，前者含硫在1%以下，后者通常高達3.5%甚至4.5%或以上。另外還有低蠟油（Low Sulfur Waxy Residual縮寫LSWR），含蠟量高有高傾點（如40至50°C）。在上海期貨交易所交易的是高硫燃料油（HSFO）。

（3）密度

為油品的質量（Mass）與具體積的比值。常用單位——克/立方厘米、

千克/立方米或公砘/立方米等。由于體積隨溫度的變化而變化，故密度不能脫離溫度而獨立存在。為便于比較，西方規定以15°C下之密度作為石油的標準密度。

（4）閃點

是油品安全性的指標。油品在特定的標準條件下加熱至某一溫度，令由其表面逸出的蒸氣剛夠與周圍的空氣形成一可燃性混合物，當以一標準測試火源與該混合物接觸時即會引致瞬時的閃火，此時油品的溫度即定義為其閃點。其特點是火焰一閃即滅，達到閃點溫度的油品尚未能提供足夠的可燃蒸氣以維持持續的燃燒，僅當其再行受熱而達到另一更高的溫度時，一旦與火源相遇方構成持續燃燒，此時的溫度稱燃點或著火點（Fire Point或Ignition Point）。雖然如此，但閃點已足以表征一油品著火燃燒的危險程度，習慣上也正是根據閃點對危險品進行分級。顯然閃點愈低愈危險，愈高愈安全。

（5）水分

水分的存在會影響燃料油的凝點，隨著含水量的增加，燃料油的凝點逐漸上升。此外，水分還會影響燃料機械的燃燒性能，可能會造成爐膛熄火、停爐等事故。

（6）灰分

灰分是燃燒后剩余不能燃燒的部分，特別是催化裂化循環油和油漿滲入燃料油后，硅鋁催化劑粉末會使泵、閥磨損加速。另外，灰分還會覆蓋在鍋爐受熱面上，使傳熱性變壞。

（7）機械雜質

機械雜質會堵塞過濾網，造成抽油泵磨損和噴油嘴堵塞，影響正常燃燒。

2、燃料油的分類

燃料油作為煉油工藝過程中的最后一種產品，產品質量控制有著較強的特殊性，最終燃料油產品形成受到原油品種、加工工藝、加工深度等許多因素的制約。根據不同的標準，燃料油可以進行以下分類：

（1）根據出廠時是否形成商品，燃料油可以分為商品燃料油和自用燃料油。商品燃料油指在出廠環節形成商品的燃料油；自用燃料油指用于煉廠生產的原料或燃料而未在出廠環節形成商品的燃料油。

（2）根據加工工藝流程，燃料油可以分為常壓重油、減壓重油、催化重油和混合重油。常壓重油指煉廠催化、裂化裝置分餾出的重油（俗稱油漿）；混合重油一般指減壓重油和催化重油的混合。

（3）根據用途，燃料油分為船用內燃機燃料油和爐用燃料油兩大類。前者是由直餾重油和一定比例的柴油混合而成，用于大型低速船用柴油機（轉速小于150轉/分）。后者又稱為重油，主要是減壓渣油、或裂化殘油或二者的混合物，或調入適量裂化輕油制成的重質石油燃料油，供各種工業爐或鍋爐作為燃料。

船用內燃機燃料油是大型低速柴油機的燃料油，其主要使用性能是要求燃料能夠噴油霧化良好，以便燃燒完全，降低耗油量，減少積炭和發動機的磨損，因而要求燃料油具有一定的黏度，以保證在預熱溫度下能達到高壓油泵和噴油嘴所需要的黏度（約為21-27厘斯），通常使用較多的是38°C。雷氏1號黏度為1000和1500秒的兩種。由于燃料油在使用時必須預熱以降低黏度，為了確保使用安全預熱溫度必須比燃料油的閃點低約20°C，燃料油的閃點一般在70-150°C之間。

重油主要作為各種鍋爐和工業用爐的燃料油。各種工業爐燃料系統的工作過程大體相同，即抽油泵把重油從儲油罐中抽出，經粗、細分離器除去機械雜質，再經

預熱器預熱到70-120°C，預熱后的重油黏度降低，再經過調節閥在8-20天大氣壓下，由噴油嘴噴入爐膛，霧狀的重油與空氣混合后燃燒，燃燒廢氣通過煙囪排入大氣。

3、 燃料油的主要標準

為了與國際接軌，中國石油化工總公司于1996年參照國際上使用最廣泛的燃料油標準；美國標準試驗協會（ASTM）標準ASTMD396-92燃料油標準，制定了我車的行業標準SH-TO356-1996。

質量指標

4號5號5號2號 4號 6號 7號

輕 輕 重

38 38 55 55 55 60 —

— — — — — — 130

— — — — — — —

282 — — — — — —

338 — — — — — —

1.9 1.9 5.5 — — — —

3.4 5.5 24.0 — — — —

— — — 5.0 9.0 15.0

— — — 8.9 14.9 50.0

0.35 — — — — —

— 0.05 0.10 0.15 0.15 —

0.5 — — — — —

3 — — — — —

— 872 — — — —

872 — — — — —

-6 -6 -6 — — —

18.5

—

—

—

—

—

—

—

項目

閃點（閉口），°C不低于

閃點（閉口），°C不低于

10%回不高收溫度 于

不低餾程，°C

90%回于

收溫度

不高于

不小于

40°C

不大于

運動粘度mm2/s

不小于

100°C

不大于

10%蒸余殘留物,%(v/v)不大于

灰分, %(v/v)不大于

硫含量, %(v/v)不大于

銅片腐蝕(50°C,3h)級不大于

不小于

密度(20°C)kg/am3

不小于

傾點, °C不高于

1號

38

—

215

—

288

1.3

2.1

—

—

0.15

—

0.5

3

—

846

-18

1號和2號是餾分燃料油,適用于家或工業小型燃燒器上使用。4號輕和4號燃料油是重質餾分燃料油或是餾分燃料油與殘渣燃料油混合而成的燃料油。

5號輕、5號重、6號和7號是粘度和餾程范圍遞增的殘渣燃料油，為了裝卸和正常霧化，在溫度低時一般都需要預熱。我國使用最多的是5號輕、5號重、6號和7號燃料油。新標準中5號-7號燃料油粘度和分牌號是按100°C運動粘度來劃分的，國外進口的燃料基本是按50°C運動粘度分類，它們是50°C運動粘度≥180mm2/s和50°C運動粘度≥380mm2/s兩大類

（2）國內多數用戶常用燃料油質量標準

項目

密度（15°C kg/1）

運動黏度（50°C，CST）

灰分（m/m.%）

傾點（C）

水分（V/V.%）

閃點(°C開口)

含硫(m/m.%)

總機械雜質含量(m/m.%)

(3)普氏燃料油標準

含硫量

運動粘度50°C

密度

閃點

傾點

灰分

殘炭

礬

鈉

鋁+硅

含水量

雜質

180CST：含硫2% 180CST：含硫3.5% 380CST：含硫3.5%

2%MAX 3．5%MAX 4．0%MAX

180CST 180CST 380CST

0．991 0．991 0．991

66°C 66°C 66°C

24°C 24°C 24°C

0．15%16% 0．15% 0．15%

95PPM 16% 16%

65PPM 200PPM 200PPM

80PPM、鋁30PMM 100PPM 100PPM

0．50% 80PPM、鋁30PMM 80PPM、鋁30PMM

0．10% 0．50% 0．50%

0．10% 0．10%

限度 檢驗方法

不高于0.98 ASTM D1298/4052

不高于180 ASTM D445

不高于0.10 ASTM D482

不高于15 ASTM D189/D4530

不高于24 ASTM D97

不高于0.5 ASTM D95

不低于66 ASTM D93

不高于3.5 ASTM D4294-D2622

不高于0.10 ASTM D4870/IP375

不高于150 AAS/ICPES/IP377MOD/ASTM D1548

不高于100 AAS

不高于30 AAS/ICPES/IP377

（4）重油質量指標（SY1091-77（88））

項目

恩氏粘度，

20號

5．0

質量指標 試驗方法

60號 100號 200號

11．0 15．5 5.5~9.5 GB266

閃點（開口），°C，不低于

凝點，°C不高于

灰分，%不大于

水分，%不大于

硫含量，%水大于

機械雜質，%水大于

80

15

0．3

1．0

1．0

1．5

100

20

0．3

1．5

1．5

2．0

120

25

0．3

2．0

2．0

2．5

130

36

0．3

2．0

3．0

2．5

GB267

GB

GB387

GB511

注：1供冶金或機械工業加工熱處理的各號重油其硫含量須不大于1.0%；

2由水路運輸或用直接蒸汽預熱卸油時,水分允許不大于5%,但此時水分的超標部分應從產品總重量中扣除;

3由含硫0.5%以上原油制得的重油,硫含量允許不高于3%；

4凝點可根據使用條件允許由生產單位和用戶協商另訂。

（5）催化柴油工業燃料油標準

批準

分析項目

-10號 0號

運動粘度（40°C）不大于 10

含硫（%）不大于 0．5

水分（%）不大于 痕跡

機械雜質（%）不大于 0．1

凝點（°C）不高于 -10 0

閃點（°C）不低于 65

灰份（%）不大于 0．2

密度（20°C）不大于 實測

（6）船用燃料油標準

1ISO 8217：1996（E）船用180燃料油標準

項目

密度@15deg

(kg/cu.m)

度@100deg.C

(mm2/s)

閃點deg.C

傾點pper)deg.C

-冬季品質

-夏季品質

碳%（m/m）

份%（m/m）

5號

5

試驗方法

GB/T 265

GB/T 380

GB/T 260

GB/T 511

GB/T 510

GB/T 261

GB/508

GB/T 1884-1885

Limit

Max

Max

Min

種類ISO-F

RME25 RMF25 RMG35 RMH35

0．991

225

60

0．991

35

60

檢測依據

ISO3675/

ISO12185

ISO3104

ISO2719

ISO3016

ISO3016

ISO10370

ISO6245

Max

?

Max

Max

30deg.C 30deg.C

30deg.C 30deg.C

15 20 18 22

0.10 0.15 0.15 0.20

水%（V/V）

硫%（V/V）

釩mg/kg ppm

鋁+硅 mg/kg

ppm

總殘余物%（m/m）

Max

Max

Max

Max

Max

1.0

5.0

200 500

80

0.10

1.0

5.0

300 600

80

0.10

ISO3733

ISO8754

ISO14597

ISO10478

ISO10307-2

2船用燃料油（渣油型）及其他標準

名稱 船用燃料油 重柴油 輕柴油

試驗方法

標準牌號項RMD112RME2RMG320號標準

180 380 0號

目 5 0 5 5 (=DMC,DMO)

運動粘度20.5(50°C3.0-8.0(20100°Cmm2/15．0 25.0 35.0

) °C)

GB/T265GB/T1s≤

1137

運動粘度ISO31014

1250°Cmm2/s 180 380

0

≤

雷氏粘度95160360（37.8°C）800 2000 3800 135 30-40

0 0 0

≤

閃點(閉GB/T 261

60 60 60 65 65

口),°C≥ ISO 2719

上傾凝點GB/T 3535

30 30 30 23

點°C≤ (GB/T510):0 ISO 3016

殘碳,康氏10%蒸余GB/T 268

14 15 18 0.5

wt%≤ 物:0.40 ISO 6615

GB/T 508

灰分wt%≤ 0.10 0.10 0.15 0.06 0.02

ISO 6245

GB/T 260

水分wt%≤ 0.80 1.0 1.0 1.0 痕跡

ISO 3733

機械雜質0.10(GB/T50.10 0.10 0.10 無(GB/T511) ISO 10307-2

wt%≤ 11)

GB/T 1884

密度kg/m3 0.985 0.991 0.991 實測 實測 ISO 3765

ISO 821(6.2)

硫含量0.5(GB/T381.0(GB/T387GB/T 11140

3.5 3.5 3.5

wt%≤ 7) ) ISO 8754

注:船用燃料油由重油與輕質餾分油調制而成,是一種發熱量大、燃燒性能好、貯存穩定、腐蝕小、使用范圍廣的優良燃油，是大馬力、中、低速船舶柴油機最經

濟而理想的燃料，也可用作中小型噴嘴的鍋爐燃料。主要規格有：

1RMD15-120號船用燃料油一相當于雷氏一號粘度（100°F）1000秒左右，主要用于大馬力中，低速船舶柴油機。

2RME25-180號船用燃料油一相當于雷氏一號粘度（100°F）1500秒左右，主要用于大馬力低速船舶柴油機。

3RMC35-380號船用燃料油一相當于雷氏一事情粘度（100°F）3000秒左右，主要用于大馬力低速船舶柴油機。

4船用柴油和柴油是餾分型燃油，具有腐蝕小、燃燒性好等特點。是中等馬力中速船舶柴油機的優質燃料，重柴油也可用于大馬力中、低速船舶柴油機。

5輕柴油是輕質餾分型燃油，具有烷值高、腐蝕小、燃燒性、揮發性、低溫流動性、貯存安定性良好等特點，是高速柴油機最優良的燃料，也可用于中等馬力中速船舶柴油機。

（8）國外燃料油標準

按ASTM（American Sociery for Testing and Marerials美國材料試驗協會）的規定，燃料油分為六級，其中No.1屬煤油型燃油，No.2為民用取暖油，相當于柴油餾分，這兩級均屬餾分燃料油，以沸程分級，No.5及No.6則為殘渣燃料油，主要用作工業、發電、鍋爐及船用燃料，以粘度分級。No.5又有輕、重之分，前者38°C之運動粘度不超過65斯托克斯（CST）后者50°C時不超過18斯托克斯（CST）（相當于100°F之雷氏粘度600鈔），主要用作工業燃料。No.6，50°C運動粘度大于92斯托克斯（cst），小于638斯托克斯（cst），主要用作輪船及發電廠等燃料。至于No.4實為No.5或No.6與No.2或No.1的調合油，基本屬重柴油級燃料。No.3燃料油1948年取消，需要時一般以No.2頂替。而且本標準JIS K2205燃料油分為三類AFO、BFO及CFO。

4、燃料油的主要用途

根據國家統計局統計，我國燃料油消費主要集中在發電、交通運輸、冶金、化工、輕工等行業。其中電力行業的用量最大，占消費總量的32%；其次是石化業，主要用于化肥原料和石化企業的燃料，占消費總量的25%；再次是交通運輸行業，主要是船舶燃料，占消費總量的22%；近年來需求增加最多的是建材和輕工行業（包括平板玻璃、玻璃器皿、建筑及生活陶瓷等制造企業），占消費總量的14%。其他部門的燃料油消費占全部消費量的比例變化不大。

各行業燃料油的具體用途如下：

（1）行業的燃料油消費主要用于兩個方面；一是燃油發電、供熱機組，二是燃煤機組的點火，助燃和穩燃用油。雖然整個電力行業中燃油機組裝機容量只有1，700萬千瓦，僅占整個裝機容量的5.7%，但卻消耗了32%的燃料油消費量。

（2）石油化工行業的燃料油使用主要在自備電廠的發電、油田生活采暖、煉油廠生產工藝用熱、化肥廠生產用原料和燃料以及其他化工生產。

（3）建材行業消耗的燃料油主要用于平板玻璃和建筑衛生陶瓷的生產，隨著產品質量要求的提高，一部分高檔產品生產將會逐步轉向天然氣和液化石油氣為燃料。

（4）鋼鐵行業消費的燃料油主要用于加熱爐、自備電廠發電供熱和耐火材料等方面