第4章 燃燒理論基礎(chǔ)

1、第四章第四章 燃燒過程理論基礎(chǔ)燃燒過程理論基礎(chǔ)v 燃燒是一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)，燃燒速度可燃燒是一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)，燃燒速度可以用化學(xué)反應(yīng)速率來表示。以用化學(xué)反應(yīng)速率來表示。均相燃燒：均相燃燒：燃料和氧化劑物態(tài)相同，如氣體燃料在燃料和氧化劑物態(tài)相同，如氣體燃料在空氣中燃燒?？諝庵腥紵６嘞嗳紵憾嘞嗳紵喝剂虾脱趸瘎┪飸B(tài)不同，如固體燃料在燃料和氧化劑物態(tài)不同，如固體燃料在空氣中燃燒。空氣中燃燒。但無論哪種燃燒，都可以用如下的反應(yīng)方程式表示：但無論哪種燃燒，都可以用如下的反應(yīng)方程式表示：aAbBgGhH燃料燃料燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物氧化劑氧化劑1. 質(zhì)量作用定律：質(zhì)量作用定律：反映反映濃度

2、濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響。對(duì)反應(yīng)速度的影響。反應(yīng)速度：反應(yīng)速度：在反應(yīng)系統(tǒng)單位體積中物質(zhì)濃度的變化在反應(yīng)系統(tǒng)單位體積中物質(zhì)濃度的變化率，一般可用率，一般可用燒掉的燃料量燒掉的燃料量或或消耗掉的氧量消耗掉的氧量來表示。來表示。單位是單位是mol /（m3s）。）。ABGHAdCa dCa dCa dCwdb dgdhd ababABAAABBBABdCdCwk C Cwk C Cdd 質(zhì)量作用定律：質(zhì)量作用定律：對(duì)于對(duì)于均相反應(yīng)均相反應(yīng)，在一定溫度下，化，在一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)速度與參加反應(yīng)的各反應(yīng)物濃度冪的乘積成學(xué)反應(yīng)速度與參加反應(yīng)的各反應(yīng)物濃度冪的乘積成正比，各反應(yīng)物濃度冪的指數(shù)等于化學(xué)反應(yīng)式中

3、相正比，各反應(yīng)物濃度冪的指數(shù)等于化學(xué)反應(yīng)式中相應(yīng)的反應(yīng)系數(shù)。應(yīng)的反應(yīng)系數(shù)。注意：注意：上式適用于均相反應(yīng)，并假定參與反應(yīng)的氣上式適用于均相反應(yīng)，并假定參與反應(yīng)的氣體為理想氣體。體為理想氣體。多相燃燒反應(yīng)速度：多相燃燒反應(yīng)速度：對(duì)于固體燃料在空氣中燃燒這對(duì)于固體燃料在空氣中燃燒這一類多相燃燒，可認(rèn)為燃燒反應(yīng)發(fā)生在燃料的表面，一類多相燃燒，可認(rèn)為燃燒反應(yīng)發(fā)生在燃料的表面，固體燃料的濃度是不變的。反應(yīng)速度只取決于固體燃料的濃度是不變的。反應(yīng)速度只取決于燃料燃料表面處氧濃度表面處氧濃度。上式說明：上式說明：對(duì)于煤粉燃燒，在相同的反應(yīng)條件（如對(duì)于煤粉燃燒，在相同的反應(yīng)條件（如溫度）下，提高燃料附近氧濃度

4、，增大反應(yīng)物比表溫度）下，提高燃料附近氧濃度，增大反應(yīng)物比表面積，都能提高化學(xué)反應(yīng)速度，縮短燃料燃盡時(shí)間。面積，都能提高化學(xué)反應(yīng)速度，縮短燃料燃盡時(shí)間。bBBBBdCwk Cd 化學(xué)反應(yīng)平衡：化學(xué)反應(yīng)平衡：正逆反應(yīng)速率相等。正逆反應(yīng)速率相等。平衡常數(shù)：化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)正逆反應(yīng)速度常數(shù)之比。平衡常數(shù)：化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)正逆反應(yīng)速度常數(shù)之比。gGabABhHwk C Cwk C Cww正反應(yīng)：逆反應(yīng)：平衡時(shí)：gGhHCabABkC CKkC C2. 阿累尼烏斯定律：阿累尼烏斯定律：反映反映溫度溫度和和燃料性質(zhì)燃料性質(zhì)對(duì)反應(yīng)速對(duì)反應(yīng)速度的影響。度的影響?；罨芑罨蹺：表征燃料的反應(yīng)能表征燃料的反應(yīng)能力。

5、能夠破壞原有化學(xué)鍵并建力。能夠破壞原有化學(xué)鍵并建立新化學(xué)鍵所必須消耗的能量，立新化學(xué)鍵所必須消耗的能量，具有活化能的分子為具有活化能的分子為活化分子活化分子?；罨芑罨?E與反應(yīng)物種類有關(guān)，與反應(yīng)物種類有關(guān)，一般一般Vdaf含量小的煤活化能大，含量小的煤活化能大，越不容易著火燃燒。越不容易著火燃燒。0ERTkk e放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)0expbBBEk CRT3. 燃料化學(xué)反應(yīng)速度的影響因素：燃料化學(xué)反應(yīng)速度的影響因素：固體燃料多相燃燒反應(yīng)速度：固體燃料多相燃燒反應(yīng)速度：反應(yīng)物濃度：反應(yīng)物濃度：根據(jù)質(zhì)量作用定律，增加反應(yīng)物氧根據(jù)質(zhì)量作用定律，增加反應(yīng)物氧的濃度，可以提高化學(xué)反應(yīng)速

6、度。但實(shí)際中，還要的濃度，可以提高化學(xué)反應(yīng)速度。但實(shí)際中，還要結(jié)合燃料燃燒時(shí)的特性綜合考慮結(jié)合燃料燃燒時(shí)的特性綜合考慮。比如：著火區(qū)的。比如：著火區(qū)的可燃物濃度比較高，氧濃度不可過高，這是為了維可燃物濃度比較高，氧濃度不可過高，這是為了維持著火區(qū)的高溫狀態(tài)，使燃料盡快著火。但如果過持著火區(qū)的高溫狀態(tài)，使燃料盡快著火。但如果過分缺氧，又會(huì)熄火。因此在著火區(qū)控制燃料與空氣分缺氧，又會(huì)熄火。因此在著火區(qū)控制燃料與空氣的合理比例，是實(shí)現(xiàn)燃料盡快著火和穩(wěn)定燃燒的重的合理比例，是實(shí)現(xiàn)燃料盡快著火和穩(wěn)定燃燒的重要條件。要條件?；罨芑罨蹺：根據(jù)阿累尼烏斯定律，在一定溫度下，根據(jù)阿累尼烏斯定律，在一定溫度下

7、，活化能活化能 E越小越小，則反應(yīng)速度常數(shù)，則反應(yīng)速度常數(shù) k值越大，反應(yīng)速率值越大，反應(yīng)速率越大，即燃料的反應(yīng)能力越強(qiáng)，即使在較低的溫度下越大，即燃料的反應(yīng)能力越強(qiáng)，即使在較低的溫度下容易著火和燃盡容易著火和燃盡。而活化能大的燃料，不但著火困難，。而活化能大的燃料，不但著火困難，而且要在較高溫度和較長(zhǎng)時(shí)間下才能燃盡。而且要在較高溫度和較長(zhǎng)時(shí)間下才能燃盡。燃料的活燃料的活化能是決定燃燒反應(yīng)速度的內(nèi)因。化能是決定燃燒反應(yīng)速度的內(nèi)因。一般活化能一般活化能E與煤與煤種有關(guān)。一般種有關(guān)。一般Vdaf含量小的煤活化能大。含量小的煤活化能大。溫度溫度T：在一定的活化能在一定的活化能 E下，下，溫度越高溫度

8、越高，則反應(yīng)，則反應(yīng)速度常數(shù)速度常數(shù)k值越大，值越大，反應(yīng)速率越大反應(yīng)速率越大。這是因?yàn)殡S反應(yīng)。這是因?yàn)殡S反應(yīng)溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，活化分子數(shù)目增加，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，活化分子數(shù)目增加，有效碰撞頻率提高，反應(yīng)速度加快。有效碰撞頻率提高，反應(yīng)速度加快。壓力：壓力：當(dāng)反應(yīng)溫度一定時(shí)，在反應(yīng)系統(tǒng)容積不變的當(dāng)反應(yīng)溫度一定時(shí)，在反應(yīng)系統(tǒng)容積不變的條件下，提高反應(yīng)系統(tǒng)的壓力，條件下，提高反應(yīng)系統(tǒng)的壓力，相當(dāng)于提高反應(yīng)物濃相當(dāng)于提高反應(yīng)物濃度度，從而提高化學(xué)反應(yīng)速度。因此，理論上可以采用，從而提高化學(xué)反應(yīng)速度。因此，理論上可以采用正壓燃燒鍋爐來強(qiáng)化燃燒，但由于燃燒系統(tǒng)的密封問正壓燃燒鍋爐

9、來強(qiáng)化燃燒，但由于燃燒系統(tǒng)的密封問題解決不好，所以正壓鍋爐的使用并不普遍。題解決不好，所以正壓鍋爐的使用并不普遍。催化反應(yīng)：催化反應(yīng)：在反應(yīng)系統(tǒng)中加入少量催化劑可以大大在反應(yīng)系統(tǒng)中加入少量催化劑可以大大提高反應(yīng)速度，因?yàn)榇呋瘎┛梢愿淖兎磻?yīng)途徑，降低提高反應(yīng)速度，因?yàn)榇呋瘎┛梢愿淖兎磻?yīng)途徑，降低反應(yīng)所需活化能，極大提高反應(yīng)速度。催化劑只能改反應(yīng)所需活化能，極大提高反應(yīng)速度。催化劑只能改變反應(yīng)時(shí)間，不能改變反應(yīng)程度。變反應(yīng)時(shí)間，不能改變反應(yīng)程度。連鎖反應(yīng)：連鎖反應(yīng)：可以使化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)連續(xù)加速進(jìn)行。反可以使化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)連續(xù)加速進(jìn)行。反應(yīng)機(jī)理是活化中心的繁殖。其過程包括：鏈的形成、應(yīng)機(jī)理是活化中心的繁

10、殖。其過程包括：鏈的形成、鏈的分支、鏈的終止。鏈的分支、鏈的終止。v 不同鍋爐中，煤的燃燒方式有多種，不論是哪種燃不同鍋爐中，煤的燃燒方式有多種，不論是哪種燃燒方式，都是固體煤與氣體之間的多相燃燒，反應(yīng)燒方式，都是固體煤與氣體之間的多相燃燒，反應(yīng)都是在固相表面進(jìn)行的（不考慮多孔性）。都是在固相表面進(jìn)行的（不考慮多孔性）。1. 多相燃燒反應(yīng)過程：多相燃燒反應(yīng)過程：（1）氧分子擴(kuò)散到反應(yīng)表面。）氧分子擴(kuò)散到反應(yīng)表面。（2）氧分子被燃料表面吸附。）氧分子被燃料表面吸附。（3）燃料表面進(jìn)行燃燒反應(yīng)。）燃料表面進(jìn)行燃燒反應(yīng)。（4）燃燒產(chǎn)物由燃料表面解吸附。）燃燒產(chǎn)物由燃料表面解吸附。（5）燃燒產(chǎn)物擴(kuò)散到

11、環(huán)境。）燃燒產(chǎn)物擴(kuò)散到環(huán)境。2、4、5較快較快1、3較慢（瓶頸）較慢（瓶頸）速度：速度：13：動(dòng)力燃燒區(qū)：動(dòng)力燃燒區(qū)1著火溫度著火溫度Tzh，是因?yàn)橄ɑ鹋c著，是因?yàn)橄ɑ鹋c著火時(shí)的熱力條件不同。并且二者會(huì)隨反應(yīng)系統(tǒng)熱力條火時(shí)的熱力條件不同。并且二者會(huì)隨反應(yīng)系統(tǒng)熱力條件的變化而變化，并非物理常數(shù)，只是一定條件下的件的變化而變化，并非物理常數(shù)，只是一定條件下的相對(duì)特征值。相對(duì)特征值。在相同測(cè)試條件下在相同測(cè)試條件下，一般，一般反應(yīng)能力越強(qiáng)反應(yīng)能力越強(qiáng)的煤（的煤（Vdaf高，活化能高，活化能E?。?，著火溫度越低，越易?。?，著火溫度越低，越易著火。著火。強(qiáng)化著火防止熄火的措施：強(qiáng)化著火防止熄火的措施：l

12、 加強(qiáng)放熱：增加可燃混合物的濃度、初溫、壓力。加強(qiáng)放熱：增加可燃混合物的濃度、初溫、壓力。l 減少散熱：降低氣流速度，增強(qiáng)燃燒室保溫。減少散熱：降低氣流速度，增強(qiáng)燃燒室保溫。1. 煤的燃燒過程：煤的燃燒過程：可分成四個(gè)階段。可分成四個(gè)階段。（1）預(yù)熱干燥階段：）預(yù)熱干燥階段：新入爐煤吸收爐內(nèi)高溫?zé)煔獾男氯霠t煤吸收爐內(nèi)高溫?zé)煔獾臒崃?，溫度逐漸升高，達(dá)到熱量，溫度逐漸升高，達(dá)到100左右水分逐漸析出，左右水分逐漸析出，煤被干燥。煤被干燥。此階段吸熱不放熱此階段吸熱不放熱。（2）揮發(fā)分析出與著火階段：）揮發(fā)分析出與著火階段：煤繼續(xù)吸熱，達(dá)到一煤繼續(xù)吸熱，達(dá)到一定溫度后，揮發(fā)分析出，同時(shí)生成焦炭。揮發(fā)

13、分與定溫度后，揮發(fā)分析出，同時(shí)生成焦炭。揮發(fā)分與空氣混合達(dá)到一定的濃度和溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生著火空氣混合達(dá)到一定的濃度和溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生著火燃燒，此時(shí)的溫度即為煤的著火溫度。燃燒，此時(shí)的溫度即為煤的著火溫度。此階段吸熱此階段吸熱。（3）燃燒階段：）燃燒階段：溫度繼續(xù)上升，揮發(fā)分首先著火燃溫度繼續(xù)上升，揮發(fā)分首先著火燃燒，放出熱量加熱焦炭，焦炭溫度上升到一定程度就燒，放出熱量加熱焦炭，焦炭溫度上升到一定程度就開始燃燒，大量放熱。揮發(fā)分的燃燒速度很快，而焦開始燃燒，大量放熱。揮發(fā)分的燃燒速度很快，而焦炭的燃燒較為復(fù)雜，組織好焦炭的燃燒過程是優(yōu)化燃炭的燃燒較為復(fù)雜，組織好焦炭的燃燒過程是優(yōu)化燃燒的關(guān)鍵。

14、燒的關(guān)鍵。此階段強(qiáng)烈放熱。此階段強(qiáng)烈放熱。（4）燃盡階段：）燃盡階段：大部分可燃物已燃盡，少量未燃盡大部分可燃物已燃盡，少量未燃盡的固定碳繼續(xù)燃燒，碳粒表面形成灰殼，燃盡階段中的固定碳繼續(xù)燃燒，碳粒表面形成灰殼，燃盡階段中由于灰殼阻力、氧濃度降低、氣流擾動(dòng)混合減弱，使由于灰殼阻力、氧濃度降低、氣流擾動(dòng)混合減弱，使燃燒速度明顯下降，并占整個(gè)燃燒過程的時(shí)間最長(zhǎng)。燃燒速度明顯下降，并占整個(gè)燃燒過程的時(shí)間最長(zhǎng)。此階段放熱較少，此階段放熱較少，且易造成不完全燃燒熱損失。且易造成不完全燃燒熱損失。注意：上述各階段實(shí)際是交叉進(jìn)行的，并無明顯界限。注意：上述各階段實(shí)際是交叉進(jìn)行的，并無明顯界限。2. 焦炭的燃

15、燒反應(yīng)機(jī)理：焦炭的燃燒反應(yīng)機(jī)理：煤的燃燒基礎(chǔ)是焦炭的燃燒。因?yàn)椋好旱娜紵A(chǔ)是焦炭的燃燒。因?yàn)椋航固渴侵饕慕固渴侵饕目扇汲煞?；可燃成分；焦炭著火最晚，燃燒持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，焦焦炭著火最晚，燃燒持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，焦炭的燃燒時(shí)間基本決定了整個(gè)粒子的燃燒時(shí)間；炭的燃燒時(shí)間基本決定了整個(gè)粒子的燃燒時(shí)間；焦焦炭的發(fā)熱量占煤的發(fā)熱量很大份額。炭的發(fā)熱量占煤的發(fā)熱量很大份額。一次反應(yīng)：一次反應(yīng)：二次反應(yīng)：二次反應(yīng)：附加反應(yīng)：附加反應(yīng)：22212COCOCOCO ， 222122CCOCOCOOCO ， 2222222222CH OCOHCH OCOHCOH OCOH碳粒表面燃燒過程碳粒表面燃燒過程低于低于120

16、0高于高于12003. 煤的燃燒特點(diǎn)：煤的燃燒特點(diǎn)：煤中含有水分：煤中含有水分：煤的燃燒過程中，水蒸汽很易和煤的燃燒過程中，水蒸汽很易和C及燃燒產(chǎn)及燃燒產(chǎn)物物CO作用，生成作用，生成CO2和和H2，H2再與再與CO或或CO2反應(yīng)。這種催化反應(yīng)。這種催化作用，使燃燒反應(yīng)更加復(fù)雜并改變化學(xué)反應(yīng)速度。作用，使燃燒反應(yīng)更加復(fù)雜并改變化學(xué)反應(yīng)速度。煤中含有揮發(fā)分：煤中含有揮發(fā)分：揮發(fā)分對(duì)煤的著火燃燒有利；但另一方面，揮發(fā)分對(duì)煤的著火燃燒有利；但另一方面，揮發(fā)分析出燃燒，消耗了大量氧氣，并增加了氧氣向煤粒表面揮發(fā)分析出燃燒，消耗了大量氧氣，并增加了氧氣向煤粒表面的擴(kuò)散阻力，使燃燒過程的初期焦碳的燃燒速度下

17、降。的擴(kuò)散阻力，使燃燒過程的初期焦碳的燃燒速度下降。 煤中含有礦物雜質(zhì)：煤中含有礦物雜質(zhì)：在燃燒過程會(huì)生成灰，灰層包裹著碳在燃燒過程會(huì)生成灰，灰層包裹著碳粒，會(huì)妨礙氧向碳粒表面的擴(kuò)散，或使碳粒反應(yīng)表面減少，使粒，會(huì)妨礙氧向碳粒表面的擴(kuò)散，或使碳粒反應(yīng)表面減少，使燃燒難以進(jìn)行，燃盡困難。燃燒難以進(jìn)行，燃盡困難。多孔性：多孔性：煤受熱后產(chǎn)生水蒸氣和揮發(fā)分，增大比表面積，增煤受熱后產(chǎn)生水蒸氣和揮發(fā)分，增大比表面積，增加了反應(yīng)表面。加了反應(yīng)表面。 煤粉氣流的著火：煤粉氣流的著火： 一般希望在離燃燒器出口約一般希望在離燃燒器出口約0.5m處能穩(wěn)定著火。處能穩(wěn)定著火。 著火過早著火過早燃燒器噴口溫度過高而

18、燒壞燃燒器噴口溫度過高而燒壞 火焰中心上移，爐膛出口處結(jié)火焰中心上移，爐膛出口處結(jié)渣渣 著火過晚著火過晚火焰中心上移，過熱汽溫升高火焰中心上移，過熱汽溫升高 燃燒不完全，燃燒不完全，q4增大增大 爐膛出口煙氣溫度要比灰的軟化溫度低爐膛出口煙氣溫度要比灰的軟化溫度低50100著火熱源：著火熱源：煤粉氣流卷吸回流的高溫?zé)煔?；煤粉氣流卷吸回流的高溫?zé)煔猓换鸹鹧?、爐墻等對(duì)煤粉的輻射；焰、爐墻等對(duì)煤粉的輻射；燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的熱量。放出的熱量。煤粉氣流的著火主要是靠煤粉氣流卷煤粉氣流的著火主要是靠煤粉氣流卷吸高溫回流煙氣的對(duì)流傳熱。吸高溫回流煙氣的對(duì)流傳熱。著火熱：著火熱：將煤粉

19、氣流加熱到著火溫度所需的熱量。將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量。著火熱用于加熱一次風(fēng)粉混合物，以及煤粉中水分著火熱用于加熱一次風(fēng)粉混合物，以及煤粉中水分的蒸發(fā)過熱。的蒸發(fā)過熱。041 10010010010010025101002510100100100arzhrrkdzharmfarrqzhqmfqMQBVrccttMMMBctctM加熱煤粉和一次風(fēng)所需熱量加熱煤粉和一次風(fēng)所需熱量煤粉中水分蒸發(fā)、過熱所需熱量煤粉中水分蒸發(fā)、過熱所需熱量可見煤粉氣流的著火與下列因素有關(guān)：可見煤粉氣流的著火與下列因素有關(guān)：一次風(fēng)量一次風(fēng)量V1、一次風(fēng)速、一次風(fēng)速煤粉氣流初溫煤粉氣流初溫t0燃料中燃料中Vdaf

20、、Ad、Mar煤粉細(xì)度及顆粒分布煤粉細(xì)度及顆粒分布爐內(nèi)散熱條件爐內(nèi)散熱條件燃燒器結(jié)構(gòu)特性燃燒器結(jié)構(gòu)特性鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷爐爐粉粉風(fēng)風(fēng)影響煤粉氣流著火的主要因素：影響煤粉氣流著火的主要因素：燃料性質(zhì)：燃料性質(zhì)： 揮發(fā)分揮發(fā)分Vdaf，著火溫度，著火溫度，著火熱，著火熱，煤粉著火困難，煤粉著火困難，著火時(shí)間長(zhǎng)，著火點(diǎn)離燃燒器噴口距離遠(yuǎn)。著火時(shí)間長(zhǎng)，著火點(diǎn)離燃燒器噴口距離遠(yuǎn)。 水分水分Mar，著火熱，著火熱，爐溫，爐溫，不利著火、制粉。，不利著火、制粉。 水分水分Mar，制粉系統(tǒng)易爆燃。，制粉系統(tǒng)易爆燃。 c. 灰分灰分Ad，爐溫，爐溫，阻礙燃燒，推遲著火。，阻礙燃燒，推遲著火。a. d. 細(xì)度細(xì)度R

21、x，比表面積，比表面積，著火溫度，著火溫度，著火推遲。，著火推遲。著火困難的煤，應(yīng)該磨細(xì)一些。著火困難的煤，應(yīng)該磨細(xì)一些。一次風(fēng)特性：一次風(fēng)特性： 一次風(fēng)溫一次風(fēng)溫，著火熱，著火熱，著火加快，并保持爐內(nèi)高溫。，著火加快，并保持爐內(nèi)高溫。因此燃用無煙煤、貧煤時(shí)采用熱風(fēng)送粉系統(tǒng)。因此燃用無煙煤、貧煤時(shí)采用熱風(fēng)送粉系統(tǒng)。 一次風(fēng)量一次風(fēng)量，著火熱，著火熱，著火推遲；，著火推遲； 一次風(fēng)量一次風(fēng)量，燃燒受制，輸粉堵塞。，燃燒受制，輸粉堵塞。 一次風(fēng)率一次風(fēng)率r1：一次風(fēng)量占輸入鍋爐總風(fēng)量的百分一次風(fēng)量占輸入鍋爐總風(fēng)量的百分比。與煤種和制粉系統(tǒng)型式有關(guān)。比。與煤種和制粉系統(tǒng)型式有關(guān)。 著火性能好的煤，一

22、次風(fēng)量可適當(dāng)增大。著火性能好的煤，一次風(fēng)量可適當(dāng)增大。 一次風(fēng)速一次風(fēng)速，著火推遲，著火點(diǎn)離燃燒器噴口遠(yuǎn)；，著火推遲，著火點(diǎn)離燃燒器噴口遠(yuǎn)； 一次風(fēng)速一次風(fēng)速，燃燒器噴口燒壞，煤粉管道堵塞。，燃燒器噴口燒壞，煤粉管道堵塞。 最佳一次風(fēng)速與煤種和燃燒器型式有關(guān)。最佳一次風(fēng)速與煤種和燃燒器型式有關(guān)。a. Vdaf，一次風(fēng)速，一次風(fēng)速； Vdaf，一次風(fēng)速，一次風(fēng)速。爐內(nèi)特性：爐內(nèi)特性： 爐內(nèi)散熱條件：爐內(nèi)散熱條件：爐內(nèi)散熱爐內(nèi)散熱，加快著火，穩(wěn)定燃燒。，加快著火，穩(wěn)定燃燒。 衛(wèi)燃帶：衛(wèi)燃帶：為了低揮發(fā)分煤的及時(shí)著火和穩(wěn)定燃燒，為了低揮發(fā)分煤的及時(shí)著火和穩(wěn)定燃燒，常在燃燒器區(qū)域用耐火保溫材料將部分水

23、冷壁遮蓋常在燃燒器區(qū)域用耐火保溫材料將部分水冷壁遮蓋起來，構(gòu)成衛(wèi)燃帶，以減少水冷壁吸熱量，維持燃起來，構(gòu)成衛(wèi)燃帶，以減少水冷壁吸熱量，維持燃燒器區(qū)域煙氣的溫度水平，改善煤粉氣流著火條件。燒器區(qū)域煙氣的溫度水平，改善煤粉氣流著火條件。但衛(wèi)燃帶結(jié)渣嚴(yán)重，燃用無煙煤時(shí)才敷設(shè)衛(wèi)燃帶。但衛(wèi)燃帶結(jié)渣嚴(yán)重，燃用無煙煤時(shí)才敷設(shè)衛(wèi)燃帶。 鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷D ：D，則，則B，爐溫，爐溫，對(duì)著火和燃燒穩(wěn)，對(duì)著火和燃燒穩(wěn)定性不利，甚至可能熄火。定性不利，甚至可能熄火。 著火穩(wěn)定性條件限制了煤粉鍋爐負(fù)荷的調(diào)節(jié)范圍。著火穩(wěn)定性條件限制了煤粉鍋爐負(fù)荷的調(diào)節(jié)范圍。a. 固態(tài)排渣煤粉爐只能在高于固態(tài)排渣煤粉爐只能在高于70%

24、額定負(fù)荷下運(yùn)額定負(fù)荷下運(yùn)行。行。 燃燒器結(jié)構(gòu)和布置：燃燒器結(jié)構(gòu)和布置：一二次風(fēng)混合時(shí)機(jī)：一二次風(fēng)混合時(shí)機(jī)：混合過早，在一次風(fēng)煤粉氣流混合過早，在一次風(fēng)煤粉氣流著火前就混入二次風(fēng)，相當(dāng)于增大了一次風(fēng)量，著著火前就混入二次風(fēng)，相當(dāng)于增大了一次風(fēng)量，著火熱火熱，著火推遲；混合過晚，導(dǎo)致供氧不足，限，著火推遲；混合過晚，導(dǎo)致供氧不足，限制固定碳燃燒。并且為了保證一二次風(fēng)混合擾動(dòng)強(qiáng)制固定碳燃燒。并且為了保證一二次風(fēng)混合擾動(dòng)強(qiáng)烈，二次風(fēng)風(fēng)速高于一次風(fēng)風(fēng)速。燃用烈，二次風(fēng)風(fēng)速高于一次風(fēng)風(fēng)速。燃用Vdaf低的煤低的煤種，二次風(fēng)混入一次風(fēng)的時(shí)間應(yīng)適當(dāng)推遲。種，二次風(fēng)混入一次風(fēng)的時(shí)間應(yīng)適當(dāng)推遲。燃燒器出口截面積：

25、燃燒器出口截面積：過大，煤粉氣流卷吸能力小，過大，煤粉氣流卷吸能力小，著火點(diǎn)距離噴口遠(yuǎn)。多采用多個(gè)較小尺寸燃燒器替著火點(diǎn)距離噴口遠(yuǎn)。多采用多個(gè)較小尺寸燃燒器替代大燃燒器。代大燃燒器。總結(jié)：強(qiáng)化煤粉氣流穩(wěn)定著火的措施總結(jié)：強(qiáng)化煤粉氣流穩(wěn)定著火的措施保證供給熱量：保證供給熱量：組織強(qiáng)烈的煙氣回流，保證燃燒器組織強(qiáng)烈的煙氣回流，保證燃燒器出口附近煤粉一次風(fēng)氣流與熱煙氣的強(qiáng)烈混合，敷出口附近煤粉一次風(fēng)氣流與熱煙氣的強(qiáng)烈混合，敷設(shè)衛(wèi)燃帶，維持爐內(nèi)高溫。保證供給足夠的熱量用設(shè)衛(wèi)燃帶，維持爐內(nèi)高溫。保證供給足夠的熱量用于穩(wěn)定著火。于穩(wěn)定著火。降低著火熱：降低著火熱：提高煤粉氣流初溫，采用合適的一次提高煤粉氣

26、流初溫，采用合適的一次風(fēng)量和一次風(fēng)速。風(fēng)量和一次風(fēng)速。其他：其他：采用合適的煤粉細(xì)度。采用合適的煤粉細(xì)度。例如，燃用無煙煤，常采用熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，并減小例如，燃用無煙煤，常采用熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，并減小煤粉細(xì)度煤粉細(xì)度Rx和敷設(shè)衛(wèi)燃帶來穩(wěn)定著火。和敷設(shè)衛(wèi)燃帶來穩(wěn)定著火。2. 煤粉氣流的完全燃燒：煤粉氣流的完全燃燒：在煤粉氣流著火后，是煤粉顆粒的強(qiáng)烈燃燒和焦炭在煤粉氣流著火后，是煤粉顆粒的強(qiáng)烈燃燒和焦炭的燃盡階段。燃燒過程越良好，即燃燒過程越接近的燃盡階段。燃燒過程越良好，即燃燒過程越接近完全燃燒。完全燃燒。完全燃燒完全燃燒：在安全性上，要求不結(jié)渣，不出現(xiàn)膜態(tài)：在安全性上，要求不結(jié)渣，不出現(xiàn)膜態(tài)沸騰；在

27、經(jīng)濟(jì)性上，要求燃燒效率最高。沸騰；在經(jīng)濟(jì)性上，要求燃燒效率最高。34100rqq煤粉氣流的完全燃燒條件：煤粉氣流的完全燃燒條件：供應(yīng)合適的空氣量：供應(yīng)合適的空氣量：爐膛出口最佳過量空氣系數(shù)。爐膛出口最佳過量空氣系數(shù)。q2q4q3q2+ q3+ q4l最佳最佳過量空氣系數(shù)使最佳過量空氣系數(shù)使得得q2+q3+q4最小。一最小。一般通過燃燒調(diào)整試驗(yàn)般通過燃燒調(diào)整試驗(yàn)來確定。煙煤一般取來確定。煙煤一般取1.15；無煙煤、貧煤；無煙煤、貧煤一般取一般取1.2。適當(dāng)高的爐溫：適當(dāng)高的爐溫：不產(chǎn)生水冷壁結(jié)渣和膜態(tài)沸騰的前不產(chǎn)生水冷壁結(jié)渣和膜態(tài)沸騰的前提下，適當(dāng)提高爐溫，可提高燃燒速度，促使燃燒提下，適當(dāng)提高