《煤炭燃烧》PPT课件

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1、第九章　煤炭燃烧煤炭燃烧是煤中可燃质的完全氧化过程，是发光发热的剧烈化学反应。燃烧放出大量热，形成高温烟气和灰渣作为燃烧产物。燃烧常在一定温度下方可进行。常温下，煤也能被空气中的氧所氧化，但氧化速度很慢，不形成燃烧。只有当温度达到煤的燃点后，才能形成稳定燃烧。煤炭完全燃烧的充要条件有：(1)燃料（煤）；(2)充分的氧化剂（空气）；(3)高温环境；(4)足够的燃烧时间；(5)燃料与氧化剂的良好接触和混合。第一节　煤炭燃烧过程一、煤的燃烧过程：1、挥发分析出阶段（燃前或燃烧的准备阶段）煤受热失水干燥、析出挥发分。2、燃烧阶段，包括挥发分及焦炭的燃烧。挥发分析出后，如果炉

2、内温度足够，且有氧存在，挥发分即开始着火燃烧，形成明亮的火焰。挥发分的燃烧使焦炭被逐步加热，挥发分燃尽后，焦炭剧烈燃烧，所以挥发分的燃烧又会促进焦炭的燃烧。3、煤的燃尽阶段。随着燃烧的进行，可燃质越来越少，煤中矿物质受热转化的灰分掩盖了剩余可燃质，使其与空气接触困难，燃烧速度变慢，燃尽时间可持续很长。褐煤燃烧时其温度及质量随时间的变化情况挥发分燃烧时间所需时间约占燃料燃烧所需时间的1/10左右；焦炭燃烧时间约占9/10左右。二、影响煤炭燃烧的基本因素（一）燃料燃料组成（包括灰分、水分、可燃质元素组成等）、燃料性质（发热量、燃料比、粘结性、灰熔点和粒度等）。锅炉设计主

3、要依据低位发热量；燃料比是指煤中固定碳和挥发分的比值，以FR表示。（二）炉内温度煤温只有达到着火点才能燃烧。燃烧过程中提高炉温可加速燃烧反应，增加煤着火的稳定性，减少气体和固体不完全燃烧损失，强化燃烧过程。但炉温太高，对于固态排渣炉，炉内容易结渣，影响燃烧。故受煤灰熔点限制，不同燃烧方式的炉温应控制在不同的数值内，一般室燃炉的炉温在1300℃以上，层燃炉在1100~1300℃范围内，沸腾炉的床温则以900℃为宜。三）氧化剂（空气量）一定量的煤燃烧需要一定量的空气。空气量不够，会使有些可燃物得不到氧气而燃烧不完全。反之，过量则造成排烟热损失增加。理论所需空气量可由化学

4、计量法得到。理论上，所供空气中的氧应与煤中可燃质按化学方程式恰好完全反应。计算中取气体标准状态，认为所有的气体都与理想气体一样。煤中可燃质分别按C、H、S进行考虑，同时考虑N不参与燃烧，煤中O的存在使得空气用量减少。由此计算理论所需空气量。（四）煤和空气的混合具备煤和空气只是燃烧的必要条件，但还不充分。二者必须充分接触和混合，才能保证煤完全燃烧。层燃炉的缺点是煤和空气不能充分混合。块煤在燃烧过程中，外表面会形成一定厚度的灰层，阻碍了空气和内层煤可燃质的接触，使煤很难燃烧完全。另一方面，其燃烧产物（RO2、CO等）一般因结构关系亦不能及时离开煤表面，这也阻挡周围空气与

5、煤继续接触，影响完全燃烧。这是层燃炉固体不完全燃烧热损失较高的原因。解决这类问题的办法是对层燃炉加强拨火、提高风速，促进燃烧产物的分离和煤块表面灰层的脱落。（五）燃烧时间足够的燃烧时间是保证煤燃尽的必要条件之一。任何燃烧均需要有一定的时间，否则就不能燃烧完全。实际操作中，足够的时间往往是用足够的燃烧空间来实现的。例如煤粉悬第二节　煤炭燃烧方式根据煤在燃烧过程中的运动状态，将其燃烧方式分为三种：层状燃烧、悬浮燃烧和流态化燃烧当空气自下而上通过燃料层时，如果风速不同，会出现三种不同的床层状态：（1）固定床；（2）流态化；（3）气力输送状态。一、层状燃烧层状燃烧是一种最古

6、老的燃烧方式，特点是煤置于炉排上形成一定厚度的燃料层，燃烧过程中煤不离开燃料层。燃烧所需空气由炉排下面送入，经过炉排间隙进入燃料层和煤发生反应，所产生热烟气穿过燃料层进入炉膛。由于煤的颗粒分布不均匀，一定的气流速度下，总有一小部分细颗粒被吹到炉膛中，形成悬浮燃烧。由于燃料层中总是储备有大量热的正在燃烧的煤颗粒，燃烧的稳定性较好，改变通风强度可实现负荷的变化调节。但通风强度会影响燃烧的稳定性。层状燃烧分类层状燃烧可根据燃料与空气的供应方式或炉排与燃料层的相对运动方式等进行分类。如根据燃料和空气供给方式的不同，可分为逆流、顺流和交叉式层状燃烧；按炉排与燃料层相对运动形式

7、可分为固定炉排炉（固定火床燃烧）、往复炉排炉、振动炉排炉、链条炉（移动床燃烧）；按新燃料加入位置可分为上饲炉、下饲炉、前饲炉等。图9-4逆流式层状燃烧示意图1-炉门；2-炉排；3-燃烧层；4-炉膛；5-汽锅管束；6-灰门这种燃烧方式为人工操作，劳动强度大，一般锅炉容量在2t/h以下，属小型燃煤炉。此外，由于固定床本身燃烧特性所限，燃烧效率低，现逐渐被机械化操作的层燃方式所代替。图9-5链条炉结构简图1-煤斗；2-煤闸门；3-炉排；4-分区送风仓；5-防渣箱；6-看火孔及检查门；7-除渣板；8-渣斗；9-灰斗交叉燃烧的特点是，燃烧后的高温烟气不直接通过新燃料层，新