燃料燃烧及燃烧设备演示课件

因此，着火热随燃料性质（着火温度、 燃料水分、灰分）和运行工况（煤粉气 流的初温、一次风量）的变化而变化。
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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。
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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
一、煤粉炉炉膛
? 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
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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 :
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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。
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一、湍流自由射流的动力特性
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二、直流燃烧器的结构
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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ห้องสมุดไป่ตู้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。
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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。
第六章 燃料燃烧及燃烧设备
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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
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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。
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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
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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。
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二、煤的燃烧特性及其影响
? 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
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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
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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B面QFa面lr,n积et 过小，K燃J/(烧m器2.区h)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。
qv过大，q炉v 膛? 容B积QVa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。
1、3两个过程中较慢的一个。
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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。
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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。
? 煤粉粒子在煤粉炉内的加热速度可达到 104℃/s
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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。
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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。
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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。
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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。