锅炉燃烧理论
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理标题：锅炉的工作原理引言概述：锅炉是一种用于生产蒸汽或热水的设备，广泛应用于工业生产、供暖和发电等领域。
了解锅炉的工作原理对于提高锅炉的效率和安全性至关重要。
一、锅炉的基本构成1.1 锅炉本体：通常由炉膛、燃烧室、烟道、热交换器等部分组成。
1.2 燃料供给系统：包括燃料储存、输送、燃烧控制等设备。
1.3 控制系统：用于监测和调节锅炉的运行，保证其安全稳定。
二、锅炉的燃烧过程2.1 燃料燃烧：燃料在炉膛内燃烧产生热量，释放燃烧产物。
2.2 烟气排放：燃烧产生的烟气通过烟道排出锅炉，带走热量。
2.3 热交换：烟气在热交换器内与水接触，传递热量给水，使水被加热产生蒸汽或热水。
三、锅炉的蒸汽循环3.1 水循环：水从给水系统进入锅炉，通过循环泵被送至热交换器。
3.2 蒸汽产生：热交换器中的水受热变为蒸汽，蒸汽被送至用气系统。
3.3 蒸汽排放：蒸汽在用气系统中释放能量，用于驱动机械设备或供暖。
四、锅炉的安全保护4.1 过热保护：通过控制系统监测锅炉温度，防止过热损坏设备。
4.2 过压保护：控制系统监测锅炉压力，避免超压导致事故。
4.3 燃烧控制：控制系统调节燃料供给，保持燃烧稳定，防止爆炸。
五、锅炉的能效优化5.1 燃烧调节：优化燃烧过程，提高燃料利用率。
5.2 热交换优化：改善热交换效率，减少能量损失。
5.3 运行管理：合理调整锅炉运行参数，降低能耗，提高效率。
结论：锅炉的工作原理涉及多个方面，包括构成、燃烧过程、蒸汽循环、安全保护和能效优化。
只有深入了解锅炉的工作原理，才能更好地运行、维护和管理锅炉，实现安全高效的生产和供暖。
锅炉燃烧理论基础精编版
Ｖdaf
频率因子
活化能
%
g/(cm2.s.MPa)
KJ/mol
无烟煤
5.15
96.83
85.212
贫煤
15.18
12.61
55.098
烟煤
33.40
7.89
45.452
烟煤
41.02
5.31
38.911
三．温度对燃烧速度的影响
温度对化学反应的影响十分显著。随着反应温度的升高，分子运动的平均动能增加，活化分子的数目大大增加，有效碰撞频率和次数增多，因而反应速度加快。对于活化能愈大的燃料，提高反应系统的温度，就能愈加显著地提高反应速度。
二．活化能对燃烧速度的影响
1．活化能概念
燃料的活化能表示燃料的反应能力。
活化能的概念是根据分子运动理论提出的，由于燃料的多数反应都是双分子反应，双分子反应的首要条件是两种分子必须相互接触，相互碰撞。分子间彼此碰撞机会和碰撞次数很多，但并不是每一个分子的每一次碰撞都能起到作用。如果每一个分子的每一次碰撞都能起到作用，那么即使在低温条件下，燃烧反应也将在瞬时完成。然而燃烧反应并非如此，而是以有限的速度进行。所以提出只有活化分子的碰撞才有作用。这种活化分子是一些能量较大的分子。这些能量较大的分子碰撞所具有的能量足以破坏原有化学键，并建立新的化学键。但这些具有高水平能量的分子是极少数的。要使具有平均能量的分子的碰撞也起作用，必须使他们转变为活化分子，这一转变所需的最低能量称为活化能，用Ｅ表示。所以活化分子的能量比平均能量要大，而活化能的作用是使活化分子的数目增加。
第一章锅炉燃烧理论基础
第一节燃烧理论解决问题
学习燃烧理论的目的是为了了解认识燃烧过程的本质，掌握燃烧过程的主要规律，以便控制燃烧过程的各个阶段，使其按照人们的要求的速度进行，燃烧理论解决的问题是：
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理引言概述：锅炉作为一种常见的热能转换设备，广泛应用于工业生产和生活中。
它通过将燃料的化学能转化为热能，使水蒸气产生，从而提供热能或者动力。
本文将详细介绍锅炉的工作原理，包括燃烧过程、热交换、蒸汽发生、烟气排放等方面。
一、燃烧过程：1.1 燃料的供应和预处理：锅炉的燃料可以是固体、液体或者气体。
固体燃料通常是煤炭或者木材，液体燃料可以是石油或者天然气，而气体燃料主要是天然气。
燃料在进入锅炉之前需要经过预处理，如破碎、干燥、除尘等，以提高燃烧效率和减少环境污染。
1.2 燃烧过程：燃料在锅炉燃烧室中与空气混合，并在适当的温度和压力条件下点燃。
燃料的燃烧产生的热能会被传递给锅炉的水壁，使水壁升温。
1.3 燃烧调节：为了保持锅炉的安全和高效运行，需要对燃烧过程进行调节。
通过控制燃料供应量、空气供应量和燃烧温度等参数，可以实现燃烧过程的稳定和控制。
二、热交换：2.1 热能传递：燃烧过程中产生的热能会被传递给锅炉的水壁。
水壁是由管道组成的，热能通过管道壁传递给水，使水升温并转化为蒸汽。
2.2 热能转化：热能的传递过程中，水中的热量会转化为水蒸气的潜热，使水蒸气的温度和压力升高。
2.3 热能损失：在热交换过程中，由于传热介质的温度差和热辐射等原因，会有一定的热能损失。
为了减少热能损失，可以采取绝热材料包覆、烟气余热回收等措施。
三、蒸汽发生：3.1 水的升温和沸腾：当水受热后，温度逐渐升高，当达到沸点时，水开始沸腾，产生蒸汽。
3.2 蒸汽的质量和压力：蒸汽的质量和压力取决于水的温度和压力。
水的温度越高，产生的蒸汽质量和压力越大。
3.3 蒸汽的采集和利用：蒸汽通过管道采集到蒸汽室，然后通过管道输送到需要的地方，用于供热、发电或者其他工业过程。
四、烟气排放：4.1 燃烧产生的烟气：燃烧过程中产生的烟气主要包括烟尘、二氧化硫、氮氧化物等。
这些烟气对环境和人体健康都有一定的影响。
4.2 烟气净化：为了减少烟气对环境的污染，需要对烟气进行净化处理。
燃烧过程的理论基础
烟煤Vdaf=40%
650
烟煤Vdaf=30%
750
烟煤Vdaf=20%
840
贫煤Vdaf=14%
900
无烟煤Vdaf=4%
1000
挥发分越高的煤，着火温度越低，即越容易着火； 挥发分越低的煤，着火温度越高，越不容易着火。
着火热
一次风：现代大中容量锅炉广泛燃用煤粉，为了使煤粉气流被更快加热到煤粉颗粒的着火温度，总是不把煤粉燃烧所需的全部空气都与煤粉混合来输送煤粉，而只是用其中一部分来输送煤粉，这部分空气称为一次风。
只有粗煤粉在炉膛高温区才可能处于扩散。
其他区域为动力或过渡区，故提高炉膛温度可强化煤粉燃烧。
一次反应：式3-26；一次产物
燃烧机理：在碳粒的吸附表面进行的多相燃烧反应。
二次反应：式3-27；二次产物
碳粒的燃烧
02
不同温度下的碳粒燃烧过程：
图3-6 低于1200℃； 高于1200℃；
气流速度影响：
影响煤粉气流着火的因素
煤粉空气混合物经燃烧器喷入炉膛后，通过湍流扩散和回流，卷吸周围的高温烟气，同时又受到炉膛四壁及高温火焰的辐射，被迅速加热，热量达到一定温度后就开始着火。
1．燃料的性质 挥发分：含量低，煤粉气流的着火温度高，着火热增大，着火所需时间长，着火点离燃烧器喷口的距离也增大。 水分：水分大，着火热也随之增大，炉内温度水平降低，从而使煤粉气流卷吸的烟气温度以及火焰对煤粉汽流的辐射热也相应降低，对着火不利。 灰分：灰分在燃烧过程中不能放热还要吸热，灰分在着火和燃烧过程中使得炉内烟气温度降低，同样使煤粉气流的着火推迟，并进一步影响了着火的稳定性。 煤粉细度： 煤粉愈细，着火愈容易。（这是因为在同样的煤粉浓度下，煤粉愈细，进行燃烧反应的表面积就会越大，而煤粉本身的热阻却减小，在加热时，细煤粉的温升速度就比粗煤粉要快，这样就可以加快化学反应速度，更快地着火。）
锅炉燃烧器工作原理
锅炉燃烧器工作原理
锅炉燃烧器是一种重要的设备，它被广泛应用于工业、商业和住宅锅炉系统，以提供热水、蒸汽、热油等能源。
燃烧器的工作原理很简单，它将燃料（如煤、天然气或柴油）以燃烧的形式转化为热能。
首先，燃料和空气都会被送入燃烧室，当空气和燃料进入燃烧室时，空气会发生离子化，形成负载放电，这会使空气温度升高，促使燃料更容易燃烧。
接下来，燃料和空气混合物在点火装置的作用下被点火，此时，燃料和空气之间的化学反应会产生火焰，当燃料燃烧时，火焰会逐渐燃烧向燃烧室的另一端，同时，热能也会不断释放出来，向燃烧室的另一端。
最后，热能被用来加热水、蒸汽或热油，以满足不同用户的能源需求。
除此之外，燃烧器还可以通过控制空气量和燃料量来调节燃烧强度，以满足不同的热能需求。
总之，锅炉燃烧器的工作原理就是将燃料和空气的化学反应转化为热能，以满足不同用户的能源需求。
它既简单又有效，是提供热能的重要设备。
锅炉原理 电子版
锅炉原理电子版
锅炉是一种将水加热为蒸汽或热水的设备。
它的基本原理是利用燃料的燃烧产生的热能传递给水，使水发生升温和沸腾。
1. 燃料燃烧：燃烧过程是锅炉运行的关键。
燃料（如煤、油、天然气等）在燃烧室中与氧气反应，产生火焰和燃烧产物（如烟气、废气等）。
这些燃烧产物会被导入锅炉的烟道中排出。
2. 加热表面传热：燃烧热能通过锅炉的炉壁、管道和其他加热表面传递给水。
水从锅炉的进水口进入锅炉内部，在加热表面上经过，吸收热量，然后变成蒸汽或热水。
燃烧产生的烟气流经锅炉的烟道，将热量传递给锅炉外壳，提高燃烧效率。
3. 热量传递：热量在锅炉内部通过传导、对流和辐射三种方式进行传递。
传导是指热量通过固体之间的直接接触传递。
对流是指热量通过液体或气体的流动传递。
辐射是指热量以电磁波的形式传递。
4. 蒸汽或热水产生：当水被加热到一定温度时，发生沸腾，产生蒸汽。
蒸汽可以用于多种工业和民用用途，如发电、供暖、工业加热等。
当水达到所需温度时，也可以产生热水，用于供暖和生活用水。
5. 控制系统：锅炉配备了各种控制设备和传感器，以监测和调节锅炉的运行。
这些设备可以监测和控制燃料供给、热量传递、蒸汽/热水产生等各个环节，以确保锅炉的安全运行和高效能
利用。
总之，锅炉利用燃料的燃烧产生的热量，通过加热表面将水加热为蒸汽或热水。
锅炉在工业和居民生活中起着重要的作用，为各种用途提供所需的热能。
锅炉基础知识
1.什么是燃烧？什么是燃烧速度？所谓燃烧，就是燃料中可燃物质和空气中的氧发生强烈的化学反应并能发出光和热量的过程。
燃烧速度是单位是时间和单位容积内烧去的燃料量。
2.说出燃煤锅炉的燃烧原理?大型燃煤锅炉的燃烧特点是,将煤粉用热风或干燥剂输至燃烧器吹入炉膛与二次风混合作悬浮燃烧。
传统的燃烧理论认为:固体燃料颗粒的燃烧过程是由一系列阶段构成的一个复杂的物理化学过程。
首先是析出水分,进而发生热分解和释放出可燃挥发分。
当可燃混合物的温度高到一定程度时,挥发分离开煤粒后就开始着火和燃烧.挥发分燃烧放出的热量从燃烧表面通过导热和辐射传给煤粒,随着煤粒温度的提高,导致进一步释放挥发分。
但是,此时由于剩余焦炭的温度还比较低,也由于释放出的挥发分及其燃烧产物阻碍氧气向焦炭扩散,焦炭还未能燃烧.当挥发分释放完毕,而且其燃烧产物又被空气流吹走以后,焦碳开始着火,这时只要焦炭粒保持一定的温度而又有适当的供氧条件,,那么燃烧过程就可一直进行到焦炭粒烧完为止,最后形成灰渣.但是,近年来根据试验研究的结果提出另一种看法,即在煤粉燃烧过程中,挥发分的析出过程几乎延续到煤粉燃烧的最后阶段,而且挥发分的析出与燃烧是和焦炭的燃烧同时进行的煤粉气流进入炉膛后,受高温烟气的高速加热,温升速度达10000℃/S甚至更高。
快速的加热不仅影响析出挥发分的数量和组成成分,更重要的是改变了煤粉着火燃烧的进程。
当煤粉颗粒加热速度较高时,挥发分的析出可能落后于煤粉粒子的加热。
因此,煤粉粒子的着火燃烧可能在挥发分着火之前或之后,或同时发生,称为多相着火,这取决于煤粉粒子的大小和加热速度。
3.影响燃烧速度的因素有哪些？（1）氧和碳的化合速度，叫做化学反应速度。
（2）氧气供应速度，叫做物理混合速度。
这意味着为了使碳合氧反应，必须使氧从周围不断扩散到碳的表面，才能和碳发生反应。
4.什么是完全燃烧和不完全燃烧？燃料中可燃成分在燃烧后全部生成不能再氧化的燃烧产物，称为完全燃烧。
燃烧过程的基本理论
煤粉着火的主要加热源
• 要使煤粉着火。必须要有热源将煤粉加热到足够 高的温度。这个热源主要包括：煤粉气流卷吸回 流的高温烟气；火焰、炉墙等对煤粉的辐射；燃 料进行化学反应释放的热量 • 建模，研究结果表明：煤粉气流中，只有表面一 层煤粉可以接受辐射加热，考虑到这一影响，说 明煤粉气流的着火主要靠高温烟气回流 • 为了使煤粉气流更快加热到煤粉颗粒着火温度， 不能把燃烧所需要的空气全部用来输送煤粉，而 是用一部分输送煤粉，这部分为一次风，其余的 为二次风和三次风
活化能 E 破坏原有化学键并建立新化学键所必须消耗的能量，具有活化能 的分子为活化分子。活化能 E与反应物种类有关，挥发分含量小的煤，E大 在一定的温度下，活化能 E越大，则反应速度常数 k值越小，反应速率越小； 而在一定的活化能 E下，温度越高，则反应速度常数k值越大，反应速率越 大 不同反应活化能不同，而且正反应和逆反应的活化能也不同。（见书119页）
§6-2煤、焦炭和煤粉的燃烧
一、煤粉燃烧燃烧的四个阶段 预热、干燥(吸热) 挥发分析出(热解),并着火 燃烧(挥发分、焦炭)(保证O2、足够温度 ) 燃尽（残余焦炭→灰渣）影响q4 着火是前提、燃尽是目的 如何强化着火→第四节 如何强化燃烧、燃尽→第五节 煤粉的燃烧，四个阶段往往交错进行，挥发分析出几乎延续 到煤粉燃烧的最后阶段，甚至是更小的粒子先着火
M M ar M mf 2510 cq T0 100 (6 45) Br ar 2510 cq Tzh 100 100 M 100 mf
第一项为加热煤粉和一次风所需热量 第二项为煤粉中水分蒸发、过热所需热量 请问第二项中两个水分的意思？为什么要减？ 着火热大，着火所需时间长，着火点离开燃烧器喷口的距离大，着火困难
燃烧理论基础简介
燃烧理论基础简介一、碳粒燃烧的动力区、扩散区、过渡区1．动力区：温度低于900～1000℃时，化学反应速度小于氧气向碳粒表面的扩散速度，氧气的供应十分充足，提高扩散速度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于温度。
2．扩散区：温度高于1200℃时，化学反应速度大于氧气向碳粒表面的扩散速度，以至于扩散到碳粒表面的氧气立刻被消耗掉，碳粒表面处的氧浓度接近于0，提高温度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。
3．过渡区：介于动力区和扩散区之间，提高温度和提高扩散速度都可以提高燃烧速度。
若扩散速度不变，只提高温度，燃烧过程向扩散区转化；若温度不变，只提高扩散速度，燃烧过程向动力区转化。
二、直流煤粉燃烧器1、煤粉燃烧器的作用煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。
其作用是：(1) 向炉内输送燃料和空气；(2) 组织燃料和空气及时、充分的混合；(3) 保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，迅速、完全的燃尽。
在煤粉燃烧时，为了减少着火所需的热量，迅速加热煤粉，使煤粉尽快达到着火温度，以实现尽快着火。
故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和二次风。
一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。
二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量，以保证煤粉完全燃烧。
直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。
煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。
（二）、直流煤粉燃烧器的类型直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。
一类适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。
这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。
我们称为均等配风方式，这种方式适合烟煤的燃烧。
因一次风携带的煤粉比较容易着火，故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷口射出的热空气混合。
这样，在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全，或导致燃烧速度降低。
锅炉的燃烧理论
锅炉的燃烧理论燃烧理论学习的目的是了解认识燃烧过程的本质，掌握燃烧过程的主要规律，以便控制燃烧过程的各个阶段，使其按照人们的要求进行。
燃烧理论解决的问题是：1)判断各种燃料的着火可能性，分析影响着火的内因条件与外因条件以及着火过程基本原理，保证燃料进入炉内后尽快稳定地着火，保证燃烧过程顺利进行。
2)研究如何提高燃料的燃烧速度，使一定量的燃料在有限的空间和时间内尽快燃烧，分析影响燃烧速度的内因条件与外因条件，以及燃尽过程的基本原理，提出加速燃烧反应，提高燃烧效率的途径。
3)燃烧理论来源于生产实践和科学试验。
反过来又指示出燃烧技术进步与发展的方向。
第二节燃料分析一. 燃油分析1.燃油的特点油是一种液体燃料，液体燃料的沸点低于它的着火点，它总是先蒸发而后着火。
所以，液体燃料的燃烧，总是在蒸气状态下进行的，也就是说，实质上直接参加燃烧的不是液体状态的“油”，而是气体状态的“油气”。
这是所有液体燃料燃烧时的共同特点。
工业标准中以如下指标描述燃油的物理特性：1）粘性：是液体受外力作用流动时，在液体分子间或流团间呈现的内摩擦力，粘性的大小常用动力粘度、运动粘度、恩氏粘度三种方法来表示；在工程上油的粘度一般用恩氏粘度来表示，恩氏粘度是指在一定的油温下200毫升油的流出时间与20℃的同体积蒸馏水从恩氏粘度计流出的时间之比；2）凝固点：是表示油品流动性的重要指标。
柴油在温度降低到一定数值时会失去流动性，将盛油的试管倾斜45度，油面在一分钟内仍保持不变时的温度即为此油的凝固点，凝固点的高低与油中石蜡含量有关，石蜡含量少，凝固点低；石蜡含量高，凝固点高；3）闪点：对油加热到一定温度时，表面有油气产生，当油气与空气混合到一定比例时，这种混合气体在试验条件下，遇到明火产生蓝色的短促闪火，此时的最低温度称为闪点。
闪点仅仅是短暂的瞬间，这是因为油蒸发速度较慢，油气不能及时补充，闪点往往是事故的先兆；4）燃点：当燃油加热到一定温度时表面油气分子趋于饱和，与空气混合，且有明火接近时即可着火，并保持连续燃烧，此时的温度称为燃点或着火点。
燃气锅炉的工作原理
燃气锅炉的工作原理燃气锅炉是一种常见的供暖设备，它利用燃气燃烧产生的热量来加热水或蒸汽，从而实现供暖或热水的功能。
本文将详细介绍燃气锅炉的工作原理，包括燃气的燃烧过程、热量传递、水循环系统、控制系统和安全设施。
一、燃气的燃烧过程1.1 燃气供应：燃气通过管道输送至锅炉，供应给燃烧器。
1.2 燃气的混合与点火：燃气与空气按一定比例混合，然后点火使其燃烧。
1.3 燃烧反应：燃气与空气在燃烧室内进行化学反应，产生热能和废气。
二、热量传递2.1 燃烧室：燃烧室是燃气锅炉的核心部件，燃气在其中燃烧产生的高温气体通过燃烧室壁面传递热量。
2.2 烟道：燃烧室后部连接着烟道，烟道内壁面充满了螺旋状的烟道管，烟气在其中传递热量。
2.3 热交换：烟气通过烟道管与水管接触，将热量传递给水管内的水，使其升温。
三、水循环系统3.1 水箱：燃气锅炉内部设有水箱，用于储存冷却的循环水。
3.2 循环泵：循环泵将冷却的循环水从水箱中抽取出来，并通过管道输送至燃烧室和烟道，实现热量的传递。
3.3 回水管道：热交换后的冷却水通过回水管道返回水箱，循环再次进行。
四、控制系统4.1 温度控制：燃气锅炉内设有温度传感器，能够实时监测水温和烟气温度，并通过控制阀门调节燃气的供应量，以维持设定的温度。
4.2 压力控制：燃气锅炉内设有压力传感器，能够监测锅炉的压力，并通过控制泵的运行来调节水的供应量，以维持设定的压力。
4.3 安全保护：燃气锅炉还配备了各种安全保护装置，如过热保护、过压保护、燃气泄漏报警等，以确保锅炉的安全运行。
五、安全设施5.1 排烟系统：燃气锅炉通过排烟系统将烟气排放至室外，以防止有害气体对人体的危害。
5.2 防爆装置：燃气锅炉内部设有防爆装置，一旦发生异常情况，如燃烧室内压力过高，防爆装置会自动启动，释放压力。
5.3 水位保护：燃气锅炉内设有水位控制装置，当水位过低或过高时，会自动切断燃气供应，以防止锅炉干烧或溢水。
总结：燃气锅炉的工作原理主要包括燃气的燃烧过程、热量传递、水循环系统、控制系统和安全设施。
锅炉燃烧器工作原理
锅炉燃烧器工作原理
锅炉燃烧器是将燃气或燃油等燃料与空气混合后点燃，产生高温热能的设备。
它的工作原理可以分为以下几个阶段。
首先是燃料供给阶段。
燃料通过供应系统输送到燃烧器中，供应系统通常包括燃油泵、气体调压阀等。
燃料进入燃烧器后会被喷射器喷入燃烧区域。
其次是空气供给阶段。
空气通过通风系统被引入燃烧器中。
空气进入燃烧器后会与喷入的燃料充分混合，形成可燃气体。
通风系统通常包括风机、风道等。
然后是点火阶段。
点火系统会提供一个电火花或火焰来点燃混合后的燃料气体。
电火花由点火系统的电极产生，在一个特定的时机产生，点燃混合气体。
接下来是燃烧阶段。
燃料气体在点燃后会产生明火，并将热能传递给锅炉内的热传媒。
燃料的燃烧需要一定的氧气供应，因此通风系统在此阶段继续为燃烧提供空气。
最后是排烟阶段。
燃烧后的废气通过烟道排出锅炉系统。
为了保证燃烧的高效率，排烟中的热量也会通过余热回收系统进行回收利用。
锅炉燃烧器的工作原理可根据不同类型的锅炉和燃料有所差异，但基本的原理都是将燃料与空气混合后点燃，使其产生高温热
能。
这种热能可以用于加热水或产生蒸汽，被广泛应用于工业、商业和家庭等领域。
锅炉燃烧器工作原理
锅炉燃烧器工作原理
锅炉燃烧器是锅炉系统的重要组成部分，它的主要功能是将燃料和空气按一定比例混合，并在燃烧室内燃烧，产生热能以加热锅炉的工作介质（通常为水）。
锅炉燃烧器的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 燃烧器结构：燃烧器一般由燃料喷嘴、燃料进气管、混合室、点火器和风机等组成。
燃料喷嘴用于将液体或气态燃料以细小的颗粒形式喷入混合室，燃料进气管用于输送燃料，混合室用于将燃料与空气混合，点火器用于点燃混合后的燃料空气混合物，风机用于提供空气进入混合室。
2. 气体供应：锅炉燃烧器通过燃料喷嘴和燃料进气管将燃料引入混合室，同时通过风机将空气送入混合室。
燃料和空气在混合室内混合均匀，确保燃料充分燃烧。
3. 混合与点火：燃料和空气在混合室内以一定比例混合，在混合室中形成可燃气体混合物。
点火器对混合室内的混合物进行点火，使其燃烧。
4. 燃烧：点火后，燃料和空气的混合物开始燃烧，释放出热能。
燃料的燃烧产生的高温燃烧气体通过锅炉的燃烧室，将热能传递给锅炉内的工作介质（水）。
总的来说，锅炉燃烧器的工作原理是通过将燃料和空气混合并点火，使其燃烧产生高温燃烧气体，从而加热锅炉的工作介质。
这种方式实现了能源的转化，将化学能转化为热能，为锅炉提供运行所需的热能。
锅炉燃烧理论
锅炉燃烧理论锅炉燃烧理论燃烧煤粉对炉膛得要求炉膛作为燃烧室，就是保证炉膛正常运行得先决条件之一.燃烧煤粉时，对炉膛得要求就是:ﻫ１）创造良好得着火、稳燃条件,并使燃料在炉内完全燃尽；ﻫ2)炉膛受热面不结渣;ﻫ３）布置足够得蒸发受热面，并不发生传热恶化;4）尽可能减少污染物得生成量;5）对煤质与负荷复合有较宽得适应性能,以及连续运行得可靠性.煤粉在炉膛内得燃烧过程燃料从入炉内开始到燃烧完毕，大体上可分为如下三个阶段：1)着火前准备阶段从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。
在这一阶段内,要完成水份蒸发，挥发份析出、燃料与空气混合物达到着火温度。
显然，这一阶段就是吸热过程，热量来源就是火焰辐射及高温烟气回流。
影响准备阶段时间长短得因素除燃烧器本身外，主要就是炉内热烟气为煤粉气流提供热量得强弱，煤粉气流得数量、温度、浓度、挥发份含量及煤粉细度等。
ﻫ2）燃烧阶段当达到着火温度后，挥发份首先着火燃烧,放出热量，使温度升高,焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。
燃烧阶段就是强烈得放热过程,温度升高较快，化学反应强烈,这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。
强化燃烧阶段得关键就是加强混合，使气流强烈扰动，以便向碳粒表面提供氧气，而将碳粒表面得二氧化碳扩散出去.3）燃尽阶段ﻫ主要就是将燃烧阶段未燃尽得碳烧完.燃尽阶段剩余得碳虽然不多,但要完全燃尽却很困难,主要就是存在着诸多不利于完全燃烧得因素，如少量得固定碳被灰包围着;氧气浓度已较低；气流得扰动渐趋衰减;炉内温度在逐步降低。
如果燃料得挥发份低、灰份高、煤粉粗、炉膛容积小，完全燃尽将更困难。
据试验,对细度R９0=5％得煤粉,其中9７％得可燃物可在25％得时间内燃尽,而其余3％得可燃物却要75%得时间才能燃尽。
这也就是实际锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽得基本原因.影响燃烧得因素燃烧速度反映单位时间烧去可燃物得数量。
ﻫ由于燃烧就是复杂得物理化学过程,燃烧速度得快慢,取决于可燃物与氧得化学反应速度以及氧与可燃物得接触混合速度。
锅炉燃烧理论基础
锅炉燃烧理论基础 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】第一章 锅炉燃烧理论基础 第一节 燃烧理论解决问题学习燃烧理论的目的是为了了解认识燃烧过程的本质，掌握燃烧过程的主要规律，以便控制燃烧过程的各个阶段，使其按照人们的要求的速度进行，燃烧理论解决的问题是：(1) 判断各种燃料的着火可能性，分析影响着火的内因条件与外因条件以及着火过程基本原理，保证燃料进入炉内后尽快稳定地着火，保证燃烧过程顺利进行。
(2) 研究如何提高燃料的燃烧速度，使一定量的燃料在有限的空间和时间内尽快燃烧，分析影响燃烧速度的内因条件与外因条件，以及燃尽过程的基本原理，提出加速燃烧反应，提高燃烧效率的途径。
(3) 燃烧理论来源于生产实践和科学试验。
反过来又指示出燃烧技术进步与发展的方向。
第二节 质量作用定律---化学反应速度1．质量作用定律燃烧是一种发光发热的化学反应。
燃烧速度可以用化学反应速度来表示。
在等温条件下，化学反应速度可用质量作用定律表示。
即反应速度一般可用单位时间，单位体积内烧掉燃料量或消耗掉的氧量来表示。
可用下面的式子表示炉内的燃烧反应：ａＡ＋ｂＢ==ｇＧ＋ｈＨ (5-1) (燃料)(氧化剂) (燃烧产物)化学反应速度可用正向反应速度表示，也可用逆向反应速度来表示。
即（5-2） (5-3)dt dC W A A —=dtdC W BB —=2. 质量作用定律的意义质量作用定律说明了参加反应物质的浓度对化学反应速度的影响。
其意义是：对于均相反应，在一定温度下，化学反应速度与 参加反应的各反应物的浓度乘积成正比，而各反应物浓度的方次等于化学反应式中相应的反应系数。
因此，反应速度又可以表示为：(5-4)式中 ＣA, ＣB---反应物A,B 的浓度a , b---化学反应式中，反应物A,B 的反应系数； kA, kB---反应速度常数。
3．多相燃烧的化学反应速度对于多相反应，如煤粉燃烧，燃烧反应是在固体表面上进行的，固体燃料的浓度不变，即CA=1。
锅炉系统的运行原理有哪些内容
锅炉系统的运行原理有哪些内容
锅炉系统是一种用于产生热水、蒸汽或其他热媒的设施。
它由多个部分组成，包括锅炉本体、燃烧装置、水处理设备、控制系统和烟囱等。
锅炉系统的运行原理包括燃烧原理、传热原理、水循环原理、控制原理等。
下面将逐一介绍这些内容。
1. 燃烧原理：
锅炉燃烧装置中的燃料与空气混合后，在点火条件下发生可燃反应。
燃烧产生的高温气体经过直接或间接传热给水，使水升温并转化为蒸汽或热水。
燃烧原理主要涉及燃料的完全燃烧理论、燃烧室设计和燃烧调节等。
2. 传热原理：
锅炉系统中的传热主要包括辐射传热、对流传热和传导传热。
辐射传热是指燃烧产生的高温气体释放的热辐射给周围的物体，对流传热是指气体与固体之间或气体与气体之间的传热，传导传热是指热量通过固体传递给其他物体。
3. 水循环原理：
锅炉系统中的水循环是指将水从锅炉本体中循环输送至加热设备，然后再返回锅炉本体进行再次加热的过程。
水循环原理包括循环泵的选择与设计、配管系统的布置与调节、水位控制和水质控制等。
4. 控制原理：
锅炉系统的运行需要进行温度、压力、水位等参数的控制。
控制原理主要包括控
制设备的选择与设计、传感器的使用与调节、控制策略的制定和实施等。
总之，锅炉系统的运行原理涉及燃烧、传热、水循环和控制等多个方面。
只有合理的运用这些原理，才能保证锅炉系统的高效、安全、可靠地运行。
锅炉原理(第三章)
Nm3 /
Vgy =
1.866 Car 0.375Sar RO 2 CO
Nm3 / kg
3.5 燃烧方程式
不完全燃烧干烟气体积
Vgy VRO2 79 VCO VO2 V VO2 0.5VCO 21
0 N2
Nm3 /kg
不完全燃烧方程式：
21=RO 2 +0.605CO+O 2 RO 2 CO
max
RO
21 2= 1+
3.6 运行中过量空气系数的确定
运行中
0.79 VO 0.5VCO 2 1 0.21VN2
1
79 O 2 0.5CO 1 21N 2
1
运行中，不完全燃烧的过量空气系数
79 O2 0.5CO 1 21 100- RO2 O2 CO
VCO VCO2 1.866Car,CO 1.866Car,CO2 1.866Car + = Nm3 /kg 100 100 100
(2) 不完全燃烧时烟气中的氧体积
VO2 0.5
VN2
1.866Car,CO 100
0 N2
+0.21 1V 0
Nm3 /kg
Nm3 /kg
0.79 V + VO2 0.5VCO 0.21
pRO2 rRO2 p pH2O rH2O p
kg/kg kg/kg
p——烟气总压力，MPa；一般取 p=0.098 MPa
Aar my =1 1.306V 0 100
afh——飞灰占总灰分的质量份额，一般取 0.9~0.95 my ——1kg燃料燃烧得到的烟气质量， kg/kg 1.306αV0 ——1kg燃料燃烧所需空气及所含水分转入烟气的质量，kg/kg
锅炉教案第五章燃烧理论.
第五章 煤粉燃烧的理论基础和燃烧设备（一）教学要求1.掌握炭粒的三个燃烧区域，理解影响燃烧反应的化学因素和物理因素2.掌握煤粉气流着火的影响因素和完全燃烧的条件3.了解直流射流的特性，理解直流燃烧器的结构型式及其布置情况4.了解旋流射流的特性，理解旋流燃烧器的结构型式及其布置情况5.了解W 型火焰燃烧技术（二）重点和难点重点：1.炭粒燃烧的动力燃烧区、扩散燃烧区、过渡燃烧器三个区域2.煤粉气流着火的影响因素3.煤粉完全燃烧的条件难点：1.直流燃烧器的结构型式及其布置情况2. 旋流燃烧器的结构型式及其布置情况（三）教学方式课堂讲授、多媒体教学结合课堂讨论及现场模型讲授(四)教学内容第一节 燃烧的基本理论复习几种热损失。
为了减小热损失，锅炉燃烧需要作到：稳定着火、快速燃尽。
为实现该目的，需寻找强化燃烧的方法，这就要认识燃烧过程的本质。
从而，需要学习基础燃烧理论。
燃烧是气体、液体或固体燃料与氧化剂之间发生的一种强烈的化学反应；同时伴随各种物理过程燃烧反应根据参加反应的物质不同分为：一、化学反应速度某一反应物浓度的减少速度或生成物浓度的增加速度表示。
1.浓度浓度越大，反应速度越快。
质量作用定律：对于均相反应，在一定温度下化学反应速度与参加反应的各反应物的浓度乘积成正比，而各反应物浓度项的方次等于化学反应式中相应的反应系数。
对于异相反应：化学反应在炭粒表面进行，认为碳粒浓度不变，化学反应速度指单位时间内碳粒表面上氧浓度的变化。
质量作用定律说明：在温度不变的情况下，反应物的浓度越高，分子的碰撞hH gG bB aA +→+b B a A C kC w =b B B kC w =机会越多，化学反应速度就越快。
2.温度阿累尼乌斯定律：温度增加，反应速度近似成指数关系增加，体现在反应速度常数。
反应物浓度不变时，反应速度常数k 随温度变化的关系3.压力在反应容积不变的情况下，反应系统压力增高，就意味着反应物浓度增加，化学反应速度增加。
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锅炉燃烧理论锅炉燃烧理论1燃烧煤粉对炉膛的要求炉膛作为燃烧室，是保证炉膛正常运行的先决条件之一。
燃烧煤粉时，对炉膛的要求是:1）创造良好的着火、稳燃条件，并使燃料在炉内完全燃尽；2）炉膛受热面不结渣；3）布置足够的蒸发受热面，并不发生传热恶化；4）尽可能减少污染物的生成量；5）对煤质和负荷复合有较宽的适应性能，以及连续运行的可靠性。
2煤粉在炉膛内的燃烧过程燃料从入炉内开始到燃烧完毕，大体上可分为如下三个阶段：1）着火前准备阶段从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。
在这一阶段内，要完成水份蒸发，挥发份析岀、燃料与空气混合物达到着火温度。
显然，这一阶段是吸热过程，热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。
影响准备阶段时间长短的因素除燃烧器本身外，主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱，煤粉气流的数量、温度、浓度、挥发份含量及煤粉细度等。
2）燃烧阶段当达到着火温度后，挥发份首先着火燃烧，放岀热量，使温度升高，焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。
燃烧阶段是强烈的放热过程，温度升高较快，化学反应强烈，这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。
强化燃烧阶段的关键是加强混合，使气流强烈扰动，以便向碳粒表面提供氧气，而将碳粒表面的二氧化碳扩散出去。
3）燃尽阶段主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。
燃尽阶段剩余的碳虽然不多，但要完全燃尽却很困难，主要是存在着诸多不利于完全燃烧的因素，如少量的固定碳被灰包围着；氧气浓度已较低；气流的扰动渐趋衰减；炉内温度在逐步降低。
如果燃料的挥发份低、灰份高、煤粉粗、炉膛容积小，完全燃尽将更困难。
据试验，对细度R90=5%的煤粉，其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽，而其余3%的可燃物却要75%的时间才能燃尽。
这也是实际锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽的基本原因。
3影响燃烧的因素燃烧速度反映单位时间烧去可燃物的数量。
由于燃烧是复杂的物理化学过程，燃烧速度的快慢，取决于可燃物与氧的化学反应速度以及氧和可燃物的接触混合速度。
前者称化学反应速度，也称化学条件；后者称物理混合速度，也称物理条件。
化学反应速度与反应空间的压力、温度、反应物质浓度有关，且成正比。
对于锅炉的实际燃烧，影响化学反应速度的主要因素是炉内温度，炉温高，化学反应速度快。
燃烧速度除与化学反应速度有关外，还取决气流向碳粒表面输送氧气的快慢，即物理混合速度。
而物理混合速度取决于空气与燃料的相对速度、气流扰动情况、扩散速度等。
化学反应速度、物理混合速度是相互关联的，对燃烧速度均起制约作用。
例如，高温条件下应有较高的化学反应速度，但若物理混合速度低，氧气浓度下降，可燃物得不到充足的氧气供应，结果燃烧速度也必然下降。
因此，只有在化学条件和物理条件都比较适应的情况下，才能获得较快的燃烧速度。
燃烧能迅速而又完全燃烧的基本条件主要有：1）相当高的炉膛温度：温度是燃烧化学反应的基本条件，对燃料的着火、稳定燃烧、燃尽均有重大影响，维持炉内适当高的温度是至重要的。
当然，炉内温度太高时，需要考虑锅炉的结渣问题。
2）适量的空气供应：适量的空气供应，是为燃料提供足够的氧气，它是燃烧反应的原始条件。
空气供应不足，可燃物得不到足够的氧气，也就不能达到完全燃烧。
但空气量过大，又会导致炉温下降及排烟损失增大。
3）良好的混合条件：混合是燃烧反应的重要物理条件。
混合使炉内热烟气回流对煤粉气流进行加热，以使其迅速着火。
混合使炉内气流强烈扰动，对燃烧阶段向碳粒表面提供氧气，向外扩散二氧化碳，以及燃烧后期促使燃料的燃尽，都是必不可少的条件。
4）足够的燃烧时间：燃料在炉内停留足够的时间，才能达到可燃物的高度燃尽，这就要求有足够大的炉膛容积。
炉膛容积与锅炉容量成正比。
当然炉膛容积也与燃料燃烧特性有关，易于燃烧的燃料，炉膛容积可相对小些。
比如相同容量的锅炉，燃油炉的炉膛容积要比煤粉炉的小，而烧无烟消云散煤的炉膛容积要比烧烟煤的炉膛容积稍大些。
4改善燃烧的措施1 ）适当提高一次风温度：提高一次温可减小着火热需要量，使煤粉气澈入炉后迅速达到着火温度。
当然，一次风温的高低是根据不同煤种来定的，对挥发份高的煤，一次风温就可以低些。
2）适当控制一次风量：一次风量小，可减小着火热需要量，利于煤粉气流的迅速着火。
但最小的一次风量也应满足挥发份燃烧对氧气的需要量，挥发份高的煤一次风量要大些。
3）合适的煤粉细度：煤粉越细，相对表面积越大，本身热阻小，挥发份析出快，着火容易于达到完全燃烧。
但煤粉过细，要增大厂用电量，所以应根据不同煤种，确定合理的经济细度。
4）合理的一、二次风速：一、二次风速对煤粉气流的着火与燃烧有着较大影响。
因为一、二次风速影响热烟气的回流，从而影响到煤粉气流的加热情况；一、二次风速影响一、二次风混合的迟早，从而影响到燃烧阶段的进展；一、二次风速还影响燃烧后期气流扰动的强弱，从而影响燃料燃烧的完全程度。
因此，必须根据煤种与燃烧器型式，选择适当的一、二次风速度。
5）维持燃烧区域适当高温：适当高的炉温，是煤粉气流着火与稳定燃烧的基本条件。
炉温高，煤粉气流被迅速加热而着火，燃烧反应也迅速，并为保证完全燃烧提供条件。
故在燃烧无烟煤或其它劣质煤时，常在燃烧区设卫燃烧带或采取其它措施，以提高炉温。
当然，在提高炉温时，要考虑防止出现结渣的可能性。
6）适当的炉膛容积与合理的炉膛形状：炉膛容积大小，决定燃料在炉内停留时间的长短，从而影响其完全燃烧程度，故着火、燃烧性能差的燃料，炉膛容积要大些，这种燃料还要求维持燃烧区域高温，故常需要选用炉膛燃烧区域断面尺寸较小的瘦高型炉膛。
7）锅炉负荷维持在适当范围内：锅炉负荷低时，炉内温度下降，对着火、燃烧均不利，使燃烧稳定性变差。
锅炉负荷过高时，燃料在炉内停留时间短，岀现不完全燃烧。
同时由于炉温的升高，还有可能岀现结渣及其它问题。
因此，锅炉负荷应尽可能地在许可的范围内调度。
5锅炉运行中稳定燃烧的措施1•实现稳定着火的两个条件：1）放热量和散热量达到平衡，放热量等于散热量。
2）放热速度大于散热速度如果不具备这两个条件，即使在高温状态下也不能稳定着火，燃烧过程将因火焰熄灭而中断，并不断向缓慢氧化的过程发展。
2•实现稳定着火的措施放热速度与散热速度是相互作用的。
在实际炉膛内，当燃烧处于高负荷状态时，由于燃煤量增加，燃烧放热量比较大，而散热量变化不大，因此使炉内维持高温状态。
在高负荷运行时，容易稳定着火。
当燃烧处于低负荷运行时，由于燃煤量减少，燃烧放热量随之减小，这时相对于单位放热量的散热条件却大为增加，散热速度加快，因此炉内火焰温度与水冷壁表面温度下降，使燃烧反应速度降低，因而放热速度也就变慢，进一步使炉内处于低温状态。
在低负荷运行状态下，稳定着火比较困难，因此需要投入助燃油等燃料来稳定着火燃烧。
对于低反应能力的无烟煤和劣质烟煤，不但着火困难，而且难于稳燃，因而容易熄火“打炮”。
从以上分析，可得到提示：1 ）着火和燃烧温度与水冷壁面积、进入炉内的新气流初温度相关。
2）在炉内可自动到达稳定着火状态，如果点火区的温度与燃料的活性不相适应，就需投入助燃油或采用强化着火的措施。
6影响锅炉热效率的因素分析1 .氧量入炉总风量的大小与锅炉热效率的高低密切相关，总风量过大会使排烟热损失增加；总风量过小，则会使煤粉燃烧不充分，烟气中CO含量、飞灰可燃物含量和炉渣可燃物含量增加，致使化学和机械未完全燃烧损失增加；总风量的大小也对主汽温和再热汽温产生影响，因此选取合理的入炉总风量,可使总的热损失最小，锅炉热效率达到最高，同时在低负荷时又能保持较高的汽温。
2•炉膛一风箱压差在锅炉负荷与炉膛岀口氧量不变的条件下，炉膛一风箱压差的高低关系到辅助风、燃料风和燃烬风彼此间风量的比例，比例大小对煤粉燃烧的稳定性、燃烬性及NOx的排放量有极大的影响，因此选择合理的炉膛一风箱压差，会提高锅炉的安全性和经济性。
3•燃尽风风量燃烧器最上1层为燃烬风喷口，燃烬风的作是实现分级燃烧，减少热力型NOx生成,补充燃烧后期所需氧。
燃尽风风量的大小影响NOx的排放量和碳粒子的燃烬程度。
此项试验只考虑燃尽风风量对锅炉燃烧的影响。
4•燃烧器摆角燃烧器喷嘴设计为上下可摆动，主要是通过改变炉膛火焰中心高度调节再热汽温和过热汽温，但火焰中心高度的改变对煤粉燃烬产生一定影响。
燃烧器向上摆动，飞灰可燃物增加，锅炉效率降低，减温水量增加。
5•一次风风速机组带600MW负荷,锅炉其它运行参数不变，通过改变磨煤机入口风量来改变一次风喷嘴风速。
由于受制粉系统的限制，一次风风速很难大范围变化，因此锅炉热效率几乎没有变化，这说明一次风风速在小范围内变化对锅炉热效率没有多大影响。
6•煤粉细度煤粉细度变小，飞灰可燃物含量和炉渣可燃物含量降低，锅炉热效率提高。
7•投磨方式磨煤机分别组合运行，锅炉热效率相差较小，但对汽温影响较大。
7炉膛结渣的运行因素受热面结渣过程与多种复杂因素有关。
任何原因的结渣都有两个基本条件构成，一是火焰贴近炉墙时，烟气中的灰仍呈熔化状态，二是火焰直接冲刷受热面。
但是，与这两个因素相关的具体原因很复杂。
这些因素是：1 •煤灰特性和化学组成煤灰特性主要表现在两个方面：一是煤灰的熔点温度，二是灰渣的粘性。
一般灰熔点低的煤容易结渣，与此同时，低灰熔点的灰份通常粘附性也强，因而增加了结渣的可能性。
在运行条件变化时，煤灰的结渣特性也可能灰变化。
例如，炉膛温度升高，或受热表面积灰导致壁面温度升高，火炉内局部地区产生还原性气氛，使灰的熔点温度降低时，结渣倾向就可能增加2．炉膛温度水平炉内燃烧器区域的温度越高，煤灰越容易达到软化或熔融状态，结渣的可能性就越大。
而影响燃烧器区域温度水平的因素也很多。
例如，前述的断面热强度与燃烧器区域的壁面热强度、燃料的发热量、水份含量以及锅炉负荷的变化等。
如果锅炉改烧发热量大的同类煤时，由于燃放热增多，燃烧器区域温度水平就高，结渣的可能性就大。
而锅炉负荷越高，送入炉内的热量也越多，结渣的可能性也越大。
3．火焰贴墙对于四角布置直流式燃烧器的炉膛，煤粉气流由于受到气流刚度，补气条件和邻角气流的撞击等影向而引起火焰贴墙时，这必然结渣。
对于布置旋流式燃烧器的炉膛，当旋流强度太大时，会引起火焰贴壁。
或某只燃烧器的旋流强度过小，气流射程太长时，可能使气流直冲对面炉墙或顶撞对面的火焰而导致结渣。
4．过量空气系数当炉内局部区域过量空气过小且煤粉与空气混合不均匀时，可能产生还原性气氛，而煤粉在还原性气氛不能充分氧化，灰份中的Fe2O3 被还原成FeO ，FeO 与SiO2 等形成共晶体，其熔点温度就会降低，有时会使熔点下降150〜200OC，因而，结渣倾向随之增加。
或者，采用高煤粉浓度燃烧方式时，由于燃烧放热过于集中，使局部区域温度升高且处于还原性气氛，结渣也会倾向严重。
当然这也与灰的熔融特性有关。