05 煤粉锅炉燃料燃烧及燃烧设备
煤粉炉工作原理
煤粉炉工作原理
煤粉炉是一种利用煤粉作为燃料的热能设备，其工作原理主要包括煤粉燃烧、热能转化和热能利用三个方面。
首先，煤粉在炉膛内燃烧产生高温烟气，然后烟气通过热交换器将热能转化给水，最后利用蒸汽驱动汽轮机发电。
下面将详细介绍煤粉炉的工作原理。
煤粉燃烧是煤粉炉工作的第一步，煤粉通过煤粉喷嘴喷入炉膛，与空气混合后在炉膛内燃烧。
煤粉燃烧产生的高温烟气包含大量热能，这些热能需要通过热交换器转化给水。
热能转化是煤粉炉工作的第二步，烟气通过热交换器与水进行热交换，使水升温并转化为蒸汽。
热交换器通常采用管式结构，烟气在管内流动，水在管外流动，通过管壁的传热将热能转化给水。
转化后的蒸汽具有较高的温度和压力，可以用于驱动汽轮机发电。
热能利用是煤粉炉工作的第三步，转化后的蒸汽进入汽轮机，通过汽轮机的叶片推动转子旋转，最终驱动发电机发电。
汽轮机是煤粉炉的核心设备，其工作效率和稳定性直接影响发电厂的发电质量和效益。
总的来说，煤粉炉通过煤粉燃烧产生高温烟气，然后通过热交换器将热能转化给水，最后利用蒸汽驱动汽轮机发电。
这一工作原理是煤粉炉能够持续稳定运行并高效发电的基础。
同时，煤粉炉的工作原理也决定了其需要严格的安全控制和燃烧调节，以保证炉内燃烧的稳定性和热能转化的高效性。
总之，煤粉炉工作原理的理解和掌握对于煤粉炉的安全运行和高效发电至关重要。
通过深入研究煤粉炉的工作原理，可以不断优化煤粉炉的设计和运行参数，提高其热能利用效率，降低能源消耗，推动清洁高效能源的发展。
煤粉燃烧及设备
• 3.煤粉燃烧的过程 • 煤粉在炉内的燃烧过程分为三个阶段，即着火 前的准备阶段(干燥，挥发阶段)、燃烧阶段和 燃烬阶段，煤粉在炉膛内，必须在短短的两秒 钟左右的时间里，经过这三个阶段，将可燃质 基本烧完。着火是燃烧的准备阶段，而燃烧又 给着火提供必要的热量来源，这两个阶段是相 辅相成的。对应于煤粉燃烧的三个阶段，可以 在炉膛中划出三个区，即着火区、燃烧区与燃 烬区。大致可以认为：喷燃器出口附近是着火 区，炉膛中部与燃烧器同一水平以及稍高的区 域是燃烧区，高于燃烧区直至炉膛出口的区域 都是燃烬区。其中燃烬区却比较长。
• 2.煤的组成及各种成分： • 元素分析和工业分析 • 元素分析只能确定元素含量的质量百分比，它不 能表明煤中所含的是何种化合物，因而也不能充 分确定煤的性质。但是，元素组成与其他特性相 结合可以帮助我们判断煤的化学性质。 • 元素分析比较繁杂。 • 电厂一般只作工业分析，它能了解煤在燃烧时的 主要特性。
项 全水分 干燥基水分 收到基灰分 收到基碳 收到基氢 收到基氧 收到基氮 收到基硫 可磨性指数 干燥无灰基挥发 分 目 符号 Mt Mad Aar Car Har Oar Nar Sar HGI Vdaf % kJ/kg 单位 % % % % % % % % 设计煤种 平朔安太堡煤 7.3 2.4 21.3 57.37 4.19 7.57 1.4 <0.87 56 37.7 22000 校核煤种 1 晋北煤 9.61 2.85 19.77 58.56 3.36 7.28 0.79 0.63 57.64 32.31 22441 校核煤种 2 云峰混煤 2.6 1.25 29.16 53.94 3.44 9.52 0.87 0.47 58 36.23 20990
收到基低位发热 Qnet，ar 量
煤粉锅炉工作原理
煤粉锅炉工作原理
煤粉锅炉是一种常见的锅炉类型，使用煤粉作为燃料进行燃烧。
其工作原理可简要概括如下：
1. 燃烧系统：煤粉锅炉的燃烧系统由燃烧器、风机和燃烧室组成。
燃烧器负责将煤粉与空气混合，并将混合物喷入燃烧室内。
风机通过供给足够的氧气以维持燃烧所需的氧气浓度。
2. 燃烧过程：当燃烧器向燃烧室喷入煤粉和空气混合物时，燃烧室内会产生高温高压的燃烧气体。
煤粉中的燃料在高温下迅速燃烧，释放出大量的热能。
同时，燃烧产生的烟气会在炉内螺旋上升，从而增加烟气与水管之间的接触面积，提高热能的传导效率。
3. 热能转移：煤粉锅炉中的烟气经过燃烧室后进入到锅炉的传热管内。
传热管内充满了水，通过烟气在管壁和水之间的传导，将烟气中的热能转移到水中。
水在受热的过程中逐渐转化为蒸汽。
4. 蒸汽发生：通过传热管内的蒸汽收集系统，将转化为蒸汽的水分从传热管中收集起来，进行净化和去除杂质的处理。
蒸汽以一定的温度和压力通过管道输送到需要使用蒸汽的设备或工业过程。
总之，煤粉锅炉通过煤粉与空气的混合燃烧，将煤粉中的热能转化为蒸汽的热能。
这种蒸汽可以用于供暖、发电、工业生产等领域。
第二章 煤粉燃烧设备(制粉系统计算)
(2-G2b)
bV
ρb—钢球堆积密度，取ρb=4.9t/m3； kkm—工作燃料可磨性的修正系数，按式(2-3)～式(2-7)确定；
kkmg KkmS1SpSs2
(2-3)
S1
Mm 2 axMa2v Mm 2 axMa2d
(2-4)
M ma 1 x 1 .0M 7 ar (2-5)
M M M a ( ( 1 1 r 0 0 M M p p 0 0 ) ) c c ( 1 M a (M 0 r a M 0 p r M )c p 0 .) 4 c 0 .4
而磨煤通风量过小时，筒内原煤大多集中在给煤机入口端，磨煤机 出口煤粉量下降，而且多为细粉．磨煤出力降低。因此．磨煤机的通 风量应选样在保证磨煤出力和煤粉细度合理的条件下，使磨煤电耗和 通风电耗最小的通风量，即最佳通风量Vtfzj，对单进单出的球磨机， 可按经验公式计算．即
钢球磨煤机磨煤出力计算公式
磨煤机性能参数计算
选择磨煤机：以球磨机为例，一种低速磨煤机，转速为16~25转/分。
（1）磨煤机的转速n
球磨机的临界转速nlj：是指紧贴筒壁的钢球层提高速 度达到筒体最顶部才落下的筒体速度。
式中 D——磨煤机筒体的直径
当磨煤机的工作转速n « nlj 时，钢球和原煤不能被提 升到一定的高度，磨煤的作用很小。而且煤粉也难于从钢 球中分离出来，磨煤出力很小。
（7） 磨煤机的计算出力，对中速磨煤机和风扇磨煤机按磨 损中后期出力考虑；对双进双出钢球磨煤机宜按制造厂推 荐的钢球装载量取用。
2 钢球磨煤机贮仓式制粉系统的磨煤机台数和 出力，按下列要求选择：
（1）每台锅炉装设的磨煤机台数不少于2台，不设备用。 （2）每台锅炉装设的磨煤机计算总出力(大型磨煤机在最佳
煤粉燃烧机技术参数
煤粉燃烧机技术参数煤粉燃烧机是一种常见的燃烧设备，广泛应用于发电、钢铁、化工等行业。
在选择和使用煤粉燃烧机时，了解其技术参数是非常重要的。
下面将详细介绍煤粉燃烧机的一些关键技术参数。
1. 燃烧机热效率煤粉燃烧机的热效率是衡量其能源利用率的重要指标。
热效率越高，说明燃烧过程中能够更有效地转化燃料的化学能为热能。
煤粉燃烧机的热效率一般在75%到90%之间，高效的燃烧机能够达到甚至超过90%的热效率。
2. 燃烧机燃料适应性煤粉燃烧机的燃料适应性是指其能够适应的燃料种类和燃烧特性。
煤粉燃烧机通常可以适应多种煤种，如无烟煤、烟煤、褐煤等。
同时，一些高级煤粉燃烧机还能够适应燃烧其他固体燃料，如生物质颗粒等。
3. 燃烧机燃烧方式煤粉燃烧机的燃烧方式通常有两种：喷射燃烧和流化床燃烧。
喷射燃烧是指将煤粉喷入燃烧室，与空气混合后燃烧。
流化床燃烧则是将煤粉与一定量的石英砂等颗粒物料一起投入燃烧器中，在高速气流的作用下形成流化床，使燃烧更加均匀充分。
4. 燃烧机燃烧稳定性煤粉燃烧机的燃烧稳定性是指其在不同负荷运行时燃烧的稳定程度。
燃烧稳定性好的煤粉燃烧机可以保证燃烧的均匀性和可靠性，避免燃烧不完全或燃烧过程中的闪燃现象。
5. 燃烧机排放浓度煤粉燃烧机的排放浓度是指其在燃烧过程中产生的废气中各种污染物的浓度。
煤粉燃烧机在燃烧过程中会产生二氧化硫、氮氧化物等有害气体，因此需要通过控制燃烧参数和采取排放控制措施来降低排放浓度，以满足环保要求。
6. 燃烧机控制系统煤粉燃烧机的控制系统是实现燃烧过程自动化和智能化的关键。
燃烧机的控制系统通常由温度、压力、流量等传感器和控制器组成，能够实时监测和调节燃烧过程中的各项参数，保证燃烧的稳定性和安全性。
7. 燃烧机功率范围煤粉燃烧机的功率范围是指其能够适应的燃烧热负荷范围。
不同行业和应用领域对燃烧机的功率需求各不相同，煤粉燃烧机需要根据实际情况选择合适的功率范围，以确保正常运行和高效燃烧。
燃煤电厂锅炉燃料及燃烧分析
燃煤电厂锅炉燃料及燃烧分析摘要：锅炉作为电厂三大主机之一，其运行调整对锅炉及整个运行系统的安全稳定性和运行经济性有着重要的影响。
由于锅炉运行调整是实现电厂节能的重要方式，通过运行调整可使锅炉处于高效运行工况，减少污染物的排放。
本文将要论述的主要内容就是如何提高电厂热能动力锅炉燃料的燃烧效率，革新燃烧方式，降低资源消耗。
关键词：燃煤电厂；锅炉燃料；燃烧分析引言目前我国社会发展相对来说较为迅速，我国人口数量也在呈现增长。
而在大量的人口之下，人均资源占有量出现严重降低。
因此对于现代社会而言，只有合理运用现代化科技手段，才有可能促进资源实现合理利用，并能够开发出对人类有益的新能源。
研究表明，锅炉燃烧技术的引入，能够有效促进电厂锅炉的科学运用，电能利用率也持续提升。
一方面能够充分缓解资源短缺现象，另一方面利于节能减排，真正实现环保节能。
所以通过进行深入探讨，便于我们合理掌握电厂锅炉如何运行，充分了解燃料如何进行燃烧。
一、燃煤电厂锅炉的运行原理锅炉是燃煤电厂的主要设备之一，是实现能量转换的主要场所。
燃料进入炉膛后与炉内的空气发生剧烈的燃烧反应，实现将燃料的化学能转变为热能，同时生成大量的高温烟气，高温烟气流经水冷壁、屏式过热器、高温过热器、再热器等受热面，将热量传递给受热面内的工质，将受热面内的工质加热成一定温度和压力的水蒸汽，高温高压的水蒸汽进入汽轮机后推动叶轮旋转，将蒸汽的热能转变成机械能，驱动汽轮发电机组发电。
根据循环工质驱动方式的不同，锅炉可以分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、混合循环锅炉等。
二、锅炉燃料概述及其特征分析1、锅炉燃料锅炉从本质上讲，属于一种换热器装置。
根据能量来源不同，包括燃气燃煤燃油多种类型。
所谓的燃煤锅炉，通常是指燃料为煤。
煤通常位于炉膛进行燃烧，然后得以释放大量热量，释放的这些相应热量，能够实现将热媒水加热，使其能够达到所需实际温度，满足相关压力要求。
对于燃煤锅炉，燃料种类本身较为多样，包括了贫煤烟煤褐煤多种类型。
第5章 煤粉燃烧器
❖ 拢烟罩和火焰稳定器的应用。
四、多通道燃烧器的方位调节 ❖ 1. 喷煤管中心在窑口截面上的坐标位置
❖ 火焰过于逼近物料表面，一部分未燃烧的燃 料就会裹入物料层内，因缺氧而得不到充分 燃烧，增加热耗，同时也容易出现窑口煤粉 圈，不利于熟料煅烧；
第六章 煤粉燃烧器
一、燃烧器发展简介
❖ 20世纪70年代以前，回转窑广泛使用单通道 煤粉燃烧器。
❖ 70年代，出现了双通道燃烧器，性能得以改 善。
❖ 80年代相继出现三通道、四通道、五通道燃 烧器，以适应燃料和窑况变化的需要。
❖ 燃烧器的发展，强化了燃料的燃烧，充分发 挥了燃料燃烧的热效率。
二、单通道燃烧器
❖ 内风、煤风和外风采用同轴套管方式制作，喷出后 的混合过程是逐渐进行的。分级燃烧使三通道燃烧 器的内、外风和整个燃烧过程更加合理，也使燃烧 过程中的有害产物生成量减少。
❖ 煤风三者的总风量，只相当于单通道喷煤管燃烧空 气量的8~12%，故可大大减少煤粉气流着火所需的 热能，并可充分利用熟料冷却机排出的热气流。
风速，内风道为旋流向外扩展，煤风道为轴流向外 扩展，各通道出口截面可以调节。
❖ 特点是：外风道为轴流，并没有锥角缩口。内风道 为旋流向外扩散，煤风道为直通式轴流，中心管端 部结合圆锥台型端盖，以利煤风混合和稳定火馅。
5. 几种多通道煤粉燃烧器介绍
❖ A KHD公司PYRO-Jet燃烧器
超音速煤 粉燃烧器
❖ 将煤风置于旋流风和轴流风包围中，借以提高火焰 根部CO2浓度，从而抑制NOx的形成。
❖ 火焰稳定器
❖ 煤风管科前后收缩，可在维持轴流风和旋流风比例 不变的前提下，一次风量调节范围可达50%~100%。
燃烧原理和燃烧设备（改后）
燃烧原理和燃烧设备（改后）第六章燃烧原理和燃烧设备近⼏年，随着国家对节能减排⼯作的⽇益重视，发电⾏业也对⽕电机组运⾏的安全性和经济性提出了更⾼的要求。
尤其对于⼤型燃煤锅炉，在进⾏燃烧⽅式的选取和燃烧设备的设计时，不仅要求能有效地提⾼其燃烧效率，使其具有更⼤的负荷适应能⼒和低负荷稳燃能⼒（不投油助燃时），同时还应尽量减少污染物的排放。
第⼀节燃料燃烧的基本原理⼀、燃烧及燃烧区域（⼀）燃烧燃料燃烧是指燃料中的可燃质与空⽓中的氧进⾏的剧烈化学反应，反应过程中放出⼤量的热量。
在此过程中，燃料和氧化剂可以是同⼀物态（如⽓体燃料在空⽓中的燃烧），也可以是不同形态（如固体燃料或液体燃料在空⽓中的燃烧）。
前者称为均相燃烧，后者称为多相燃烧。
电站锅炉中煤粉的燃烧属于多相燃烧，反应是在燃料固体表⾯进⾏的。
发⽣在固相表⾯的多相燃烧是⼀个复杂的物理化学过程，主要包括以下⼏个过程：参加燃烧的氧⽓从周围环境扩散到反应表⾯；氧⽓被燃料表⾯吸附；在燃料表⾯进⾏燃烧化学反应；燃烧产物被燃料表⾯解吸附；燃烧产物离开燃料表⾯扩散到周围环境中。
多相燃烧速度就取决于上述过程中进⾏得最慢的过程，即氧向燃料表⾯的扩散和在表⾯上进⾏的燃烧化学反应两个过程。
下⾯就以炭粒燃烧为例，来说明上述两过程对多相燃烧的影响。
（⼆）化学反应速度及其影响因素1．化学反应速度锅炉内的燃烧化学反应可⽤以下化学反应⽅程式表⽰：aA + bB = gG + hH （6—1）燃料氧化剂燃烧产物式中 a 、b —— 化学反应式中，反应物A 、B 的反应系数；g 、h —— 化学反应式中，⽣成物G 、H 的反应系数。
化学反应过程的快慢⽤化学反应速度w h 来表⽰。
通常它是指单位时间内反应物浓度的减少或⽣成浓度的增加，其常⽤的单位是mo1/（m 3·s ）。
按不同反应物或⽣成物计算，在时间t 的瞬时反应速度为B G H G B H A A h h h h dc dc dc dc w w w w dt dt dt dt =-=-==；；；式中 c A 、c B 、c G 、c H —— 反应物A 、B 和⽣成物G 、H 的浓度。
锅炉等燃烧设备名称代码表
浴及采 A93 >0.7MW（>60 万大卡/时）燃煤常压（茶浴或采暖）锅炉 暖）锅炉 A94 >0.7MW（>60 万大卡/时）燃油常压（茶浴或采暖）锅炉
A95 >0.7MW（>60 万大卡/时）燃气常压（茶浴或采暖）锅炉
A99 其他常压（茶浴或采暖）锅炉
ZM 燃煤大灶
ZY 燃油大灶 饮食大灶
A81 >7.0MW（>600 万大卡/时）燃气热水锅炉
A89 其他热水锅炉
A90 ≤0.7MW（≤60 万大卡/时）燃煤常压（茶浴或采暖）锅炉
A91 ≤0.7MW（≤60 万大卡/时）燃油常压（茶浴或采暖）锅炉
常压（茶 A92 ≤0.7MW（≤60 万大卡/时）燃气常压（茶浴或采暖）锅炉
锅炉等燃烧 设备名称代 码表
类型 火电厂锅
炉
工业（蒸 气） 锅炉
工业（热 水） 锅炉
代码 A05 A08 A11 A14 A17 A21 A24 A27 A36 A38 A39 A41 A42 A43 A44 A45 A46 A47 A48 A49 A50 A51 A52 A53 A54 A55 A59 A70 A71 A72 A73 A74 A75 A76 A77 A78 A79 A80
锅炉与机 组 、茶炉、大 灶名称 小于 45.5MW（<65t/h）煤粉发电锅炉 45.5—< 91MW（65—<130t/h）燃煤发电锅炉 91 —<210MW （13 0—<30 0t/h）燃 煤发电 锅 炉 210 — <287MW （3 00—<4 10t/h ）燃煤 发电锅 炉 287 — <469MW （4 10—<6 70t/h ）燃煤 发电锅 炉 469 — <700MW （ 670 —<1000 t/h）燃 煤发电 锅 炉 700—<1400MW（1000 —<2000t/h）燃煤发电锅炉 ≤1400 MW （≤2000 t/h）燃煤发 电锅 炉 ≤45.5MW （ ≤65t/h ）燃油 发电锅 炉 ≤45.5MW （ ≤65t/h ）燃气 发电锅 炉 其他发电 锅 炉 ≤0.7MW （≤ 1t/h）燃煤 蒸汽 锅 炉 ≤0.7MW （≤ 1t/h）燃油 蒸汽 锅 炉 ≤0.7MW （≤ 1t/h）燃气 蒸汽 锅 炉 >0.7—2.8MW（>1. 0—4t/h）燃煤蒸汽锅炉 >0.7—2.8MW（>1. 0—4t/h）燃油蒸汽锅炉 >0.7—2.8MW（>1. 0—4t/h）燃气蒸汽锅炉 >2.8—7.0MW（>4. 0—10t/h）燃煤蒸汽锅炉 >2.8—7.0MW（>4. 0—10t/h）燃油蒸汽锅炉 >2.8—7.0MW（>4. 0—10t/h）燃气蒸汽锅炉 >7.0—2 4.4MW （>10.0 —3 5t/h）燃煤 蒸汽锅 炉 >7.0—2 4.4MW （>10.0 —3 5t/h）燃油 蒸汽锅 炉 >7.0—2 4.4MW （>10.0 —3 5t/h）燃气 蒸汽锅 炉 >24.5MW（35t/h 及以上）燃煤蒸汽锅炉 >24.5MW（35t/h 及以上）燃油蒸汽锅炉 >24.5MW（35t/h 及以上）燃气蒸汽锅炉 其他蒸气 锅 炉 <1.4MW（<120 万大卡/时）燃煤热水锅炉 <1.4MW（<120 万大卡/时）燃油热水锅炉 <1.4MW（<120 万大卡/时）燃气热水锅炉 1.4—2.8MW（120—240 万大卡/时）燃煤热水锅炉 1.4—2.8MW（120—240 万大卡/时）燃油热水锅炉 1.4—2.8MW（120—240 万大卡/时）燃气热水锅炉 >2.8—7.0MW（>240—600 万大卡/时）燃煤热水锅炉 >2.8—7.0MW（>240—600 万大卡/时）燃油热水锅炉 >2.8—7.0MW（>240—600 万大卡/时）燃气热水锅炉 >7.0MW（>600 万大卡/时）燃煤热水锅炉 >7.0MW（>600 万大卡/时）燃油热水锅炉
锅炉燃烧设备 教学PPT课件
横梁。 横梁式炉排的优点是，结构刚性大，炉排片受热不受力，而横梁和链条受力
不受热，比较安全耐用；炉排面积可以较大；运行中漏煤、漏风量少。缺点是， 结构笨重，金属耗量多；制造和安装要求高；当受热不均匀时，横梁容易出现扭 曲、跑偏等故障。
二次风的作用是： 1）搅动烟气，使烟气与空气很好混合， 2）造成烟气旋涡，延长烟气流程， 3）依靠旋涡的分离作用，把未燃尽的炭粒甩回火床复燃， 4）当用空气作二次风时，还可补充一次风的不足，促进完全燃烧。
合理的布置与使用二次风，一般右可提高锅炉热效率5%左右。 地次风多数使用空气，有时使用蒸汽、烟气，或者以上两种气体的混 合物。 如用空气作二次风，最好是热风，以利提高炉膛温度。二次风量不宜过大， 否则以燃烧不利，而且增加排烟热损失，降低锅炉热效率。 二次风可单独由前墙或后一面引入，由前、后墙同时引入，主要根据 炉膛出口方向与炉膛深度而定。
一台锅炉最多采用5~6个风室，送风分段越多，风量越容易符合燃烧需要， 但分段过多，将使结构复杂，总的经济效果并汪理想。
3、二次风 在层燃炉中，从炉排下方送入膛的空气称为一次风，从炉排上方送入炉膛
的气流称为二次风。在室燃炉中，随燃料进入炉膛的空气气称为一次风，为加强 扰动和混合而喷入炉膛的气流称为二次风。
烧中心，提高炉膛温度，加速新煤着火。其次是延长烟气流程，促进燃料充分燃烧。 炉拱有前拱、中拱和后拱三种。其中经常使用的是前拱和后拱。 （1）前拱 前拱位于炉排上方的前炉墙一部，一般由引燃拱和混合拱（又称在拱）两
部分组成。主要作用是促进烟气和空气良好混合，延长烟气流程，使其充分燃烧。 （2）中拱 中拱位于炉排的中上方。 中拱的作用是将主燃烧区的高温烟气引导到炉膛前部，促使新煤迅速着火。
第五章煤粉燃烧理论基础及燃烧设备精品文档
• 煤粉燃烧器（喷燃器） • 点火装置 • 炉膛
燃烧器作用
• 将一、二次风送入炉膛，组织气流结构，迅速稳定着火 • 及时供应空气，风粉充分混合，迅速完全燃烧
2019年11月21日
第三节 煤粉燃烧器及点火设备
燃烧器要求
• （1）空气动力场，着火，风粉混合→燃烧稳定性、经济性 • （2）燃料适应性，调节性，调节范围→适应煤种和负荷变化的需要 • （3）控制NOx生成→保护环境 • （4）运行可靠，便于维修 • （5）易于实现远程或自动控制
迅速稳定着火 →一次风射流刚性、贯穿能力↑→火焰偏斜↓，风粉后期混 合↑ 3）一、二次风喷口间距加大：一、二次风混合推迟，利于着火 4）二次风分级布置：利于前期着火和后期燃烧 5）周界风、夹心风：风速↑→气流刚性↑→防止气流偏斜和燃烧器烧坏
影响着火稳定 6）三次风：布置在燃烧器上方，有下倾角，风速高
2019年11月21日
不同状态物质的燃烧
自然界里的一切物质，在一定温度和压力下，都以一定状态（固态、 液态、气态）存在。这三种状态的物质燃烧过程是不同的。固体和液 体发生燃烧，需要经过分解和蒸发，生成气体，然后由这些气体成分 与氧化剂作用发生燃烧。气体物质不需要经过蒸发，可以直接燃烧。
2019年11月21日
5）炉内散热条件——敷设卫燃带（注意结渣） 6）燃烧器结构特性
（1）一、二次风混合 （2）尺寸
7）锅炉负荷——着火稳定性条件限制了调节范围
2019年11月21日
6．结论
1）稳定着火过程的首要条件：组织强烈的煤粉气流与高温烟气的混 合→供给足够Qzh
2）减小Qzh的有效措施：提高一次风温、合适的一次风量和风速 3）难燃煤稳定着火常用方法：较细较均匀煤粉，敷设卫燃带
燃烧原理和燃烧设备概述
u适合于燃用低挥发分煤种或劣质煤，常称为无烟煤和贫煤配风方式。
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通过燃烧器的空气
进入煤粉炉燃烧器的空气不是一次集中送进的，按对着火、燃烧有 利而合理组织、分批送入，按流过的介质和作用不同，可分为三种：
一次风 携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉 和满足燃烧初期对氧气的需要。
二次风 待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继 续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用。
1-喷口；2-核心区； 3-边界层；4-外边界； 5-内边界；6-源点； 7-扩展角；8-速度分布
WH=0，CH=0，TH>T0
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一、直流射流——空气动力特性
射流核心区：射流中心尚未被周围气体混入，保持初速w0的区域
湍流边界层：核心区维持初速w0的边界称为内边界；射流与周围气体的分界 称为外边界。内、外边界间区域为湍流边界层，其内为射流本身的流体以及卷 吸进来的周围气体
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一、直流射流——空气动力特性
卷吸量 Q ：外边界卷吸的高温烟气量
● 喷口结构：
u 圆形喷口的卷吸量小于矩形喷口；
u 一个喷口分成总面积相等的若干个小喷口，卷吸量是增加的；
u 直流Q＜旋流Q；直流射流适用于无烟煤，后期混合好。
射程 L ： 射流轴向速度wm与射流初始速度w0的比值降低到某一不
不利。 ⑶周界风风速高于一次风，能增强一次风气流的刚性，防止其偏斜。 ⑷可托浮煤粉，防止煤粉从主气流中离析出来而增加不完全燃烧热损失。 ⑸在一次风煤粉气流与水冷壁之间形成屏障，避免一次风贴墙造成结渣。 ⑹可作为变煤种、变负荷时燃烧调整的手段。 • 周界风[如图6-4(a）] 、十字风或夹心风[如图6-3(d）] 、侧二次风[如图6-3(b）]
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N ＝ 0.55G2 + 0.0043 T2max + 0.14 τ98 + 0.27 τ98’ – 3.7
Rf =1 / N
式中 τ98，τ98’ — 煤和煤焦烧掉98 % 时所
需时间，min；
T2max — 难燃峰最大反应速度时对应的温度，℃； G2 — 难燃峰下烧掉的燃料量，mg。
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B Fe2O3 CaOMgOK2O
碱 酸 比 反 映A了 灰 分中 所 含Si各O种2 金A属l氧2O化3物在T燃iO烧2过 程 中化 合 和 形 成 低熔 点 盐
的倾向。碱酸比越高，tST越低，煤的结渣倾向越大。
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按B/A判别结渣范围
目前国内判定准则 分割法判定准 预测结渣
则
情况
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3、结渣的危害 影响传热，火焰中心上移，出口烟温升高，为 满足出力而加煤 促进结渣 出口烟温升高出口汽温偏高，过热器管壁超 温 炉内温度场的不均 超温爆管 高温腐蚀 管壁变薄 爆管 排烟热损失 ，经济性降低
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二、煤灰的结渣和粘污特性 在煤灰锅炉的燃烧过程中，炉内灰沉积一般可分为结渣和沾污（积灰）两种类型。 结渣是指软化或熔融的灰粒碰撞在水冷壁和主要受热面上生成的熔渣层； 沾污则指煤灰中挥发物质在受热面表面凝结并继续粘结灰粒形成的沉积灰层。
经济（q3、q4 最小）燃烧效率 r 100 (q3 q4 ) , %
安全（不结渣、不出现膜态沸腾)）
1)、最佳的炉膛出口过量空气系数 l
使 q2＋q3＋q4 之和最小 q q2＋q3＋q4
q2
q4
q3
l
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2)、适当高的炉温： 不产生水冷壁结渣和膜态沸腾 根据煤种，采用适当的炉膛截面热负荷
燃烧设备----煤粉燃烧器
燃烧设备----煤粉燃烧器锅炉采用前后墙对冲燃烧方式。
若干只（数量见附表三）低NOx 燃烧器前、后墙各三层布置在炉膛前后墙上，使沿炉膛宽度方向热负荷及烟气温度分布更均匀。
燃烧器上部布置有燃尽风调风器，若干只（数量见附表三）燃尽风前、后墙各两层布置在炉膛前后墙上。
采用前后墙对冲燃烧方式，燃烧器布置图见图10。
燃烧器采用前后墙对冲分级燃烧技术。
在炉膛前墙分三层，后墙分三层布置新型低NOX 旋流式煤粉燃烧器，每层布置6 只燃烧器，全炉共设有36 只燃烧器。
在最上层燃烧器的上部布置了两层燃烬风喷口。
为了防止燃烧区域结焦，在燃烧器靠近水冷壁侧设3 层贴壁风。
煤粉燃烧器将燃烧用空气被分为四部分：即一次风、内二次风、外二次风和中心风。
煤粉及其输送用风(即一次风)经煤粉管道、燃烧器一次风管、煤粉浓缩器后喷入炉膛；燃烧器二次风箱为运行燃烧器提供内二次风和外二次风，为停运燃烧器提供冷却风。
内二次风和外二次风通过燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道。
进入每个燃烧器的内二次风量可通过燃烧器上的二次风门进行调节，为手动。
通过调节内二次风门的开度可得到适当的内二次风量，以获得最佳燃烧工况，即良好的着火稳燃性能、高的燃烧效率、低的NOx 排放量及防止燃烧器结焦等。
进入每个燃烧器的外二次风量可通过燃烧器上切向布置的叶轮式风门挡板进行调节。
调节外二次风门挡板的开度，即可得到适当的外二次风量和外二次风旋流强度，以获得最佳燃烧工况。
燃尽风调风器将燃尽风分为两股独立的气流送入炉膛，中央部位的气流为直流气流，它速度高、刚性大能直接穿透上升烟气进入炉膛中心区域；外圈气流是旋转气流，离开调风器后向四周扩散，用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合。
外圈气流的旋流强度和两股气流之间的风量分配均可进行调节，它们的最佳状态应在锅炉试运行期间的燃烧调整试验时确定。
在水冷壁侧墙增加布置贴壁风，这是一种防止侧墙水冷壁高温腐蚀的措施。
每个贴壁风支管均设置有手动调节装置，它们的最佳状态应在锅炉试运行期间的燃烧调整试验时确定，推荐投运贴壁风时，初期风门开度定为20°，后期视情况再行调整。
煤粉燃烧器工作原理
煤粉燃烧器工作原理
煤粉燃烧器工作原理
煤粉燃烧器是一种常见的工业锅炉燃料供应设备，其工作原理很简单。
具体来说，煤粉燃烧器的工作原理包括以下几个步骤：
一、煤粉供应
在使用煤粉燃烧器时，首先需要将煤粉加入燃烧器内部的煤粉仓中。
这个过程通常通过输送带或者其他的输送设备来完成。
二、煤粉送风
接下来需要将煤粉从仓库中送入炉膛内进行燃烧。
为了实现这一目的，需要从煤粉仓中将煤粉送入粉碎机，将其破碎成适当的大小。
随后，
通过风机将空气送入煤粉燃烧器中，以形成煤粉和空气的混合物。
三、点火
在混合物形成后，需要使用点火器将混合物点燃，引发燃烧反应。
请
注意，往往需要使用多个点火器才能确保整个混合物都点燃。
四、氧化反应
在煤粉与空气混合物点燃后，煤粉会燃烧，释放出大量的热能。
此时，燃烧产生的氧化物会继续与煤粉和空气进行氧化反应，将煤粉和空气
的能量转化为热能。
五、热媒体传导
在热能释放后，热能将通过介质（如水或油）传递到锅炉的水管中，以产生蒸汽或热水。
此时，烟气会流到烟囱并排出。
六、自动控制
为了确保高效、安全的运行，煤粉燃烧器还需要自动控制系统。
该系统可通过测量煤粉和空气的流量、烟气的颜色和温度等参数，来计算出煤粉燃烧器的最佳燃烧水平，从而自动调整煤粉和空气的比例，以达到更好的燃烧效果。
总体来说，煤粉燃烧器的工作原理相对简单，但具体实现需要使用多种设备和控制技术。
经过不断的改进和优化，煤粉燃烧器已成为现代工业生产中不可或缺的设备之一。
煤粉锅炉文档
煤粉锅炉简介煤粉锅炉是一种常见的工业锅炉设备，由于其高热效率和低污染排放的特点，广泛应用于工厂、发电厂等场所。
本文将介绍煤粉锅炉的基本原理、工作过程以及维护保养等相关内容。
基本原理煤粉锅炉利用煤粉燃烧产生的热能来加热锅炉内的水，从而产生蒸汽。
煤粉燃烧的过程主要包括煤粉的氧化反应和煤粉颗粒的燃烧。
在煤粉燃烧过程中，煤粉与空气中的氧气发生反应，释放出热能，将锅炉内的水加热至高温，形成蒸汽。
工作过程1.燃烧系统：燃烧系统由煤粉仓、煤粉输送系统、燃烧室和烟道组成。
煤粉从煤粉仓中输送至燃烧室，在燃烧室中与空气混合燃烧，产生高温烟气。
烟气经过烟道排出，同时将热量传递给锅炉中的水。
2.蒸汽发生器：锅炉中的水经过加热后转化为蒸汽，蒸汽进入汽轮机等设备进行能量转换。
3.净化系统：煤粉燃烧过程中会产生大量的烟尘和废气，需要通过净化系统进行处理，减少对环境的污染。
优点1.高热效率：煤粉锅炉采用高温燃烧技术，煤炭燃烧更充分，热效率较高，有利于节约能源。
2.环保低污染：煤粉锅炉采用先进的燃烧技术和净化系统，能够有效降低烟气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物排放，减少对大气环境的污染。
3.运行稳定可靠：煤粉锅炉具有较高的自动化控制水平，能够实现高效稳定的运行，提高生产效率。
缺点1.燃料选择有限：煤粉锅炉只能使用煤炭作为燃料，对于一些地区资源丰富但缺乏煤炭的地方来说，煤粉锅炉可能不太适用。
2.建设成本较高：煤粉锅炉的建设成本较高，包括设备采购和安装费用，可能对一些小型企业来说经济上不太合适。
3.烟气净化需要投入较多：由于煤粉燃烧会产生较多的污染物，对烟气净化系统的投入也较多，增加了企业的运行成本。
维护保养为确保煤粉锅炉的正常运行，需要对其进行定期的维护保养工作。
1. 清理燃烧室：定期清理燃烧室内的灰渣和煤渣，避免对燃烧效果产生不良影响。
2. 检查煤粉输送系统：检查煤粉输送系统的运行情况，确保输送畅通，及时修复漏气和堵塞等问题。
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影响因素
（1）煤的挥发分与灰分； （2）煤粉细度、均匀性系数； （3）炉膛温度； （4）空气量； （5）一次风与二次风的配合； （6）燃烧时间。
五、燃烧良好的条件
燃烧良好：即在保证炉内不结渣的前提 下，燃烧速度快，而且燃烧完全，得到 最高的燃烧效率。其原则性条件是： 供应合适的空气量（1.20~1.25） 保证适当高的炉温 有足够的燃烧时间（合适的炉膛容积） 空气和煤粉的良好扰动和混合
第五节 旋流燃烧器
一、旋流燃烧器的射流特性：旋流煤粉 燃烧器喷出的气流在炉膛中旋转扩散， 由于炉膛是充满高温烟气的有限空间， 射流速度又较高，近似为紊流旋转射流。 与直流射流相比，主要特点： （1）具有中心回流区； （2）轴向速度衰减快、射程短； （3）旋转强度。
二、旋流燃烧器的结构
旋流装置：蜗壳、切向叶片、轴向叶片 直流蜗壳三、影响煤粉气流 着火与燃烧的主要因素
煤粉气流着火所需吸热量的70%~90%来 源于卷吸高温烟气时的对流换热， 10%~30%来源于炉膛四壁及高温火焰的 辐射。煤粉获得了足够的热量并达到着火 温度后就开始着火燃烧。
着火热
将煤粉气流加热到着火温度所需要 的热量称为着火热，用Qzh表示。它主要 用于加热煤粉和空气以及使煤粉中水分 蒸发和过热。
煤的着火温度：不是一个物理常数。决定于燃 烧过程中的热力条件，即加热（发热）条件和 散热条件。 反应能力越强（即挥发分高、焦碳活化能 小）的煤，着火温度越低，就越容易着火。无 烟煤的着火温度较高。
煤的结渣性能指标： ST＞1350℃时，结渣可能性小 ST﹤ 1350℃时，有可能结渣 煤灰成分的结渣指标：碱酸比等
二、燃烧速度及其影响因素
煤粉的燃烧属于固体与气体之间进行的多相燃 烧，包括如下几个过程：
（1）参加燃烧的氧气从周围环境扩散到燃料表 面；
（2）氧气被燃料表面吸附； （3）在燃料表面进行燃烧化学反应； （4）燃烧产物由燃料表面解吸附； （5）燃烧产物离开燃料表面，扩散到周围环境。 研究表面2、4是比较快的，燃烧速度主要决定于
油枪
煤粉粒子在煤粉炉内的加热速度可达到 104℃/s
对应于煤粉燃烧的三个阶段，可以在炉膛中划 分出三个区，即着火区、燃烧区与燃尽区。由 于燃烧的三个阶段不是截然分开的，对应的三 个区也没有明确的分界线。
大致可以认为：燃烧器出口附近是着火区，炉 膛中部及喷燃器同一水平的区域以及稍高的区 域是燃烧区，高于燃烧区直至炉膛出口的区域 都是燃尽区。其中着火区很短，燃烧区也不长， 而燃尽区却较长。
第六章 燃料燃烧及燃烧设备
第一节 煤的着火、燃烧特性及其影响
一、煤的常规特性及其影响 二、煤的燃烧特性及其影响
一、 煤的常规特性及其影响
通常把煤的挥发分、水分、灰分、发热 量、灰熔点以及焦炭特性等称为煤的常 规特性。这些特性表征了煤的基本性质， 可以作为分析煤的着火，燃烧特性的依 据。
二、煤的燃烧特性及其影响
炉膛断面热负荷
每小时每平方米炉膛断面放出的热量称为炉膛 断面热负荷qF，其定义为
qF过大，q炉F 膛 断BQ面Fa面lr,n积et 过小，K燃J/烧(m器2.h区) 域温度
过高，可能导致燃烧器区域结渣； qF过小，燃 烧器区域温度太低，又不利于燃料着火。 对低挥发煤， qF应取大些；对灰熔点较低的煤， 为避免结渣， qF应取小些。
一、湍流自由射流的动力特性
二、直流燃烧器的结构
三、四角布置切圆燃烧的主要特点
煤粉气流着火所需要的热量，除依靠射流 两侧卷吸高温烟气和接受炉膛火焰及炉墙的热 辐射外，还依靠四角布置中来自正在剧烈燃烧 的上游邻角横扫过来高温烟气的混合和加热作 用（相互点燃作用），大大加强了湍流热交换。 因此着火条件较为优越，着火稳定性好。四股 射流一起强烈旋转，加速着火后燃料的燃尽。 便于射流分段送风，组织分段燃烧，抑制NOx 的产生。
四、直流燃烧器的着火方案
一次风卷吸高温烟气和接受炉膛火焰及炉 墙的热辐射，温度不断升高至着火点，开始着 火燃烧（离喷口200~300mm）。着火是从外边 界开始的。
二次风补充一次风中煤粉燃烧所需的氧气 （离喷口500~800mm） ，并加强射流扰动和 混合，使燃烧过程得以稳定和强化。过早混入 二次风会造成拖延着火和局部熄火。过迟混入 不利于煤粉后期燃烧。
第三节 煤粉锅炉的燃烧设备
燃烧设备由炉膛（或燃烧室）、燃烧 器和点火装置组成。
炉膛：应有合理的形状和足够的空间尺寸，
并与燃烧器共同组织好炉内的空气动力场， 保证火焰烟气流在炉膛的充满度，火焰不贴 墙、不冲墙。
燃烧器：旋流燃烧器、直流燃烧器。
点火装置：在锅炉启动时点燃主燃烧器的煤
粉气流。
一、煤粉炉炉膛
三、燃烧器的布置 及炉内空气动力特性
第六节 煤粉炉的点火装置
主要是在锅炉启动时，点燃主燃烧器的煤粉气 流，及稳定燃烧或作为辅助燃烧设备。 1、带煤粉预燃室的点火装置 2、采用过渡燃料的点火装置 （气-油-煤三级系 统和油-煤两级系统）
点火器（1）电火花点火器；（2）电弧点 火装置；（3）电气引燃的高能点火装置
作用：既是燃烧空间，又是锅炉的换热部件。 要求：(1)固态排渣炉需在炉膛四周布置足够的
受热面，使炉膛出口处烟温低于灰熔点，以保 证炉膛出口处受热面不结渣；2)炉膛应有一定 的容积与良好的空气动力特性 参数：炉膛容积热负荷、炉膛断面热负荷
炉膛容积热负荷
每小时每立方米炉膛容积所放出的热量称炉膛 容积热负荷qv。其定义为:
二、煤粉炉的结渣
在煤粉炉的炉膛中，熔融的灰粒粘结并 积聚在受热面或炉墙上的现象，叫做结 渣。
在水冷壁、防渣管和过热器管等处都可 能发生结渣。
影响锅炉结渣的因素
(1)灰熔点低。 (2)锅炉设计，安装或检修不良。 (3)运行调节不当。
第四节 直流燃烧器
直流燃烧器布置在炉膛四角，每个 燃烧器的出口气流是不旋转的直流射流， 但四角布置的直流燃烧器的出口气流轴 线同切于炉膛中心的借想切圆，造成气 流在炉膛内的强烈旋转，使得炉内都是 强烈螺旋运动上升的气流，而中心是速 度很低的微风区。
五、直流燃烧器的配风方式
1、均等配风方式 2、分级配风方式
六、燃用劣质煤的有效措施
劣质煤是指挥发分含量低，或者多灰、 多水以及发热量低的煤。劣质煤的着火、 燃烧和燃尽大都比较困难，而且燃用劣 质煤会给锅炉带来许多不利的影响，如 结渣和低温受热面的积灰、腐蚀和飞灰 磨损等。
要使劣质煤完全燃烧，主要从强化燃料的 着火、燃烧和燃尽方面着手： （1）要有性能良好的燃烧器 （2）利用热风送粉和较高的预热空气温度 （3）提高燃烧器区域的温度 （4）采用较低的一次风率和一次风速 （5）采用较细的煤粉细度 （6）锅炉运行的负荷不能太低
第二节 煤粉气流的着火和燃烧
一、煤粉燃烧的特点 二、燃烧速度及其影响因素 三、影响煤粉气流着火与燃烧的主要因素 四、燃烧良好的条件
一、煤粉燃烧的特点
燃烧过程的四个阶段： 预热干燥阶段 挥发分析出阶段 燃烧阶段 燃尽阶段
四个阶段往往是交错进行的。也可归纳为两大 阶段：着火准备阶段和燃烧阶段。
qv过大，q炉v 膛容BQ积Va过lr,n小et ，KJ煤/(m粉3在.h)炉内停留时间
短，燃烧不完全，同时水冷壁面积小，炉温过 高，容易形成结渣；qv过小，炉膛容积过大， 炉膛温度过低，对燃烧不利，同时金属耗量增 加。因此，炉膛容积热负荷要取合适。 高挥发分的煤，由于燃烧速度较快，qv值应大些。