工业炉如何选择合理的燃烧方法

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科 技 论 坛
工业炉如何选择合理 的燃烧 方法
杨 春 凤
（ ห้องสมุดไป่ตู้ 尔滨松 江电炉厂有限责任公 司， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随 着社会经济的发展 ， 经济发展的质量亟需提 高。 工业锅 炉的合理燃烧 以及完全 燃烧 对于资源合理 利用有着重要 的意 义。 工 业炉的合理燃烧需要 一定的方式方法 ， 在 工业炉燃烧领 域 中， 无论是探讨和 实验新的研究方法还是分析和改进现有的燃烧方法都 可以起 到大幅度提 高燃料的利 用率以及燃烧设备 的技 术水平的程度。从原理上来看 ， 燃烧是在 一定温度 下发 生的剧烈 的化 学反 应 ， 它的表现 为 放 出光和热。燃烧过程需要 可燃成分（ 碳、 氢、 硫及碳 氢化合物 ） 与空气 中的氧 结合 。而完全燃烧则是全部燃烧。需要燃料 中可燃成份在 与 空 气 的作 用 中燃 烧 完 全 。这 需要 空气 供 应 量和 供 应 方法 都 很 合 适 不 致 产 生 黑烟 。否 则 便 为 不 完 全燃 烧 。
关键词 ： 工 业炉 ； 燃烧 方 法 ； 充 分 燃烧
１ 要 使 锅 炉 达 到经 济 运 行 指 标 。 要解 决 好 燃 料 完 全燃 烧 的 问题 出的气流流速都较 高。 为了不使大量高速气流直接吹向火焰根部将 １ ． １ 足够高 的炉膛温度 火焰熄灭 ， 可以设置稳焰罩挡住大量 的高速气流直接 吹向火焰根部 温度是燃料燃烧 的首要条件。 燃料开始 发生剧烈 的氧化反应所 而使其绕流而过 ， 防止火焰吹熄 ， 也起 到了稳定 火焰 、 保证燃烧 的作 需 的最低温度称 为着火温度 。 把燃料加热到着火温度 以上所需的热 用。 此外 ， 维持足够高 的温度 ， 合理地布置喷燃器 以及精心管理 与调 量称为热源。 燃料在燃烧室 内着火的热源一般来 自火焰和炉墙的热 整都 是保证燃油 良好燃烧 不可缺少 的条件 。工业炉 中采用液体燃
辐射 以及与高温烟气 的接触 。 由热源构成的炉膛温度必须保持在燃 烧 ， 运行操作方便 ， 对环境污染小 。但根据 “ 以煤代油 ” 的用能方针 ， 料着火燃烧温度 以上 ， 也就是 要具备足够高 的炉膛温度 ， 燃 料才能 目前 只有少数秀特殊要 求的工业炉才允许继续使用液体燃料 。 工业 连续燃烧 ， 否则燃料就会着火困难 ， 燃烧不起来 ， 甚至断火。 炉使 用的液体燃料可以为柴油 、 原油和重 油 ， 但大多数是使用重 油 ； １ ． ２ 适 量 的空 气 ２ ． ３固体燃料 的燃烧实质上可归结为是碳 的燃烧 ，甚 至在 燃烧 燃料在燃烧时必须要与足够 的空气 中的气充分地接触和混合 。 气体燃料 和液体燃料时 ， 所分离 出的炭黑 和黑烟粒 的燃烧 也是属于 在炉膛温 度足够高的情况下 ， 燃烧反应 速度很快 ， 空气 中的氧会 很 碳的燃烧 快消耗掉 ， 必须要供 给足够的空气 ， 而实 际运行 中送入炉膛 的空气 因此 ， 碳的燃烧 实质引起 了科 研工作者极 大兴趣 与注意 ， 进 行 是过剩的 ， 但空气过剩量不能太 多 ， 要适当 ， 以避免降低 炉膛温度 。 着很 多理论 的和技术的研究工作 。 固体燃料 的燃烧方法分为层状燃 １ ． ３ 足够 的燃烧空间 烧法 、 粉煤喷流燃烧法 、 旋风燃烧法 和沸腾燃烧法 四种。 层状燃烧法 从燃料 中挥发出来可燃 物质 或细小的煤屑 ， 随着烟气一边流动 的优点是燃料 的点火热源 比较稳定 ， 因此燃 烧过程也 比较稳定 。缺 边燃烧 ， 若炉膛空 间（ 容积 ） 过小 ， 烟气流动太 快 ， 烟气在炉膛 内停 点是鼓风速率不能太大 。 层状燃烧法是一种最简单和最普通 的块煤 留时 间太短 ， 就不能使可燃物和煤屑充分燃烧 。 尤其是可燃物（ 可燃 燃烧法。 但从发展来看 ， 层状燃烧法将不能满足生产要求 ， 特别是大 气体 、 油滴 ） 在未完全燃 完以前 就碰到锅炉受热 面时 ， 可燃物被冷却 型工业炉的需要 ， 而且不 能完全机械化和 自动化。 虽然如此 ， 在 目前 到着火温度以下而不能完全燃烧 ， 结成碳瘤 。 同时， 保证 足够 的燃烧 的 中小型工业 炉中， 层状燃烧 法仍 占有 一定 地位 。粉煤燃烧法是可 空间， 有利 于空气与可燃物充分地 接触和混合 ， 使可燃物充 分地燃 以大量使用 劣质 煤和煤屑 ，甚 至还 可以掺用一部 分无炯煤 和焦炭 烧。 屑 。采用粉煤燃烧法时 ， 炉温容易凋节 ， 可 以实现炉温 自动控制 ， 并 １ ． ４足够时间 且可 以减轻体力劳动强度和改善劳动 条件 。旋 风燃烧是 在 ２ ０世纪 燃料没着火到全部燃尽 过程 ， 需要一定 时间 ， 尤其是层燃炉 ， 燃 ４ ０年代 出现 的一种新 的燃烧方 式 ，它是利用旋风分 离器的工作原 料燃烧必须需要足够时间 ， 燃烧颗粒越大燃烧时 间越 长。若燃烧 时 理 ， 使燃料空气流沿燃烧室 内壁的切线方 向作旋转运动 。在这种燃 间不够 ， 燃料燃烧就不完全 。 烧方式下 ， 不仅 改善了燃烧和空气 的混合 条件 ， 而且还延 长了燃料 ２ 有 了 适 合 的燃 烧 条 件 还 要 有 合 理 的燃 烧 方 法 在燃烧室 中的停 留时 间，因此 可以将空气过剩系数 降到 １ ． ０ ５ ～ １ ． ０ ， ２ ． １ 煤气与空气 的混合是一种物理过程 ，需要消耗能量和一定 并且可 以燃烧粗煤粉或碎粒 ， 从而可以简化甚至取消制份设备 。其 时 间 才能 完 成 中沸腾燃烧 有以下优点能受 到各方面重视 ， 发展很 快 。（ １ ） 燃烧稳 混合 后的可燃气体 ， 只有 加热到它的着 火温度时才能进行燃烧 定 ， 对 燃料适应 性强 ； （ ２ ） 沸腾 床 内传热 强烈 ， 可节 省受 热面钢 材 ； 反应。 在工业炉的条件下 ， 点火 以后 ， 可燃气体 的加热是靠其本身燃 （ ３ ） 污染物排放物较少 ， 对环境保 护有利 ； （ ４ ） 容热强度大 ， 锅 炉体积 烧产生的热量 而实现 的。根据煤气和空气在燃烧前混合情况不 同， 小 。 目前 出现的能发挥沸腾燃烧 技术 优点 ， 并能克服其不 足的循 环 可将 煤气 的燃烧方法分为有焰燃烧 、 无 焰燃 烧和半无 焰燃烧 。不管 流化床技术正在广泛应用。随着 沸腾燃烧 技术的进一步发展 ， 沸腾 采用哪种燃烧方法 ， 必须保证火焰 在规 定的燃烧 条件 下保 持一定的 燃烧存在 的问题将会不断的得到改善和解 决。多年来 ， 不仅一般 工 位置和体 积 ， 即不回火 ， 也不断火 。为 了防止 回火 ， 可燃混合气 体从 业 锅炉 中采用 ， 某些 中、 小型 电站锅炉甚 至大型锅炉也 开始采用 沸 烧流出的速率必须大于某一 临界速率 ，气流喷 出速率与煤气成分 、 腾 炉。 结 束 语 预热温度 、 烧嘴 口径及气流性质等 因素有关 。在生产条件下为 了防 止断火 ， 除 了应使气 体的喷 出速率 与火焰 传播速率相适 应外 ， 还可 通过上面 的介绍我们可 以知道燃烧 的科学应 用具有 很强 的广 以采取将燃 烧通道做成突扩式 以保 证使部分高 温燃烧产物 回流到 泛性 ， 完全燃烧燃料无论是 对与工业生产还是 人民生活 ， 以致 达到 火焰根部。也可 以采用带涡流稳定器或带点火环的烧嘴。在燃烧器 国防科 学技术和宇宙航天领域都具有无 比的意义 。 完全燃烧对燃料 上安装辅 助性点火烧嘴或 者在烧嘴前方设置 点火作用 的高温砌体 的有效 利用 和对环境 的有效保护需要引起大家的重视 ， 为了达到这 也是防止断火的方法 ； 个 目标需要所有 有关的研究者 ， 包括科学家 和工程师等 ， 在燃 烧科 ２ ． ２ 对液体燃料 的燃烧 ， 多采用喷嘴雾化的方法 学的研 究 ， 发展和应用领域做 出不断的努力 ， 取得不断的进步 。 雾化过程是喷嘴燃烧的最初重要阶段 ， 雾化后 的油雾喷入空气 参 考 文 献 流 中就就形成雾化炬 ， 并呈悬浮状态着火燃烧 。在液体燃料燃烧 的 ［ １ １ 【 苏１ Ａ ． Ｂ阿尔谢耶 夫著． 胡彦邦译． 煤气的燃烧一 燃烧方法及燃烧设 过 程中 当已雾化好 的液体 燃料喷人燃烧 空间后 ， 保证 及时 、 正确 的 备 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 冶金 工业 出版 社 ， １ ９ ５ ８ ． 供应 足够的空气量并 与之充分混合将是保证 液体燃料充 分燃烧 的 ［ ２ 】 庞丽君 ， 孙恩召． 锅 炉燃烧技 术与设备［ Ｍ ］ ． 哈 尔滨 ： 哈 尔 滨 工 业 大 关键 。为 了强化油雾与空气的混合 ， 还可 以采用提高调风器 出 口处 学 出版 社 ， １ ９ ９ １ ． 空气流速方法 。 速度越高 ， 油气混合就越好。 因此 目前一般 调风器送