燃料燃燒原理

1、七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 1七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 2七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 3煤粉噴入爐內(nèi)后，煤粉粒子經(jīng)歷的過程：煤粉噴入爐內(nèi)后，煤粉粒子經(jīng)歷的過程：揮發(fā)分的析出、著火燃燒揮發(fā)分的析出、著火燃燒，對(duì)煤粉氣流的著火與燃燒穩(wěn)，對(duì)煤粉氣流的著火與燃燒穩(wěn)定性具有重要的影響；定性具有重要的影響；焦碳燃燒過程焦碳燃燒過程決定了煤粉燃燒過程的長短與燃燒效率。決定了煤粉燃燒過程的長短與燃燒效率。

2、加熱升溫加熱升溫 水分析出水分析出 揮發(fā)分析出揮發(fā)分析出 揮發(fā)分著火燃燒揮發(fā)分著火燃燒 焦碳著火、燃燒與燃燼。焦碳著火、燃燒與燃燼。七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 4 燃燒燃燒是指燃料中的可燃物與空氣中的氧進(jìn)行的是指燃料中的可燃物與空氣中的氧進(jìn)行的劇烈發(fā)熱發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)。劇烈發(fā)熱發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)。 七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 5影響燃料化學(xué)反應(yīng)速度的因素：影響燃料化學(xué)反應(yīng)速度的因素：反應(yīng)物的濃度反應(yīng)物的濃度反應(yīng)系統(tǒng)壓力反應(yīng)系統(tǒng)壓力反應(yīng)系統(tǒng)溫度反應(yīng)系統(tǒng)溫度燃料化學(xué)反應(yīng)

3、速度燃料化學(xué)反應(yīng)速度是指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生是指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加，其常用的單位是成物濃度的增加，其常用的單位是 mol(m3s)。 燃料化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素燃料化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素 七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 6反應(yīng)系統(tǒng)壓力反應(yīng)系統(tǒng)壓力在反應(yīng)容積不變的情況下，反應(yīng)系統(tǒng)壓力的增高，就以意味著反應(yīng)物在反應(yīng)容積不變的情況下，反應(yīng)系統(tǒng)壓力的增高，就以意味著反應(yīng)物濃度增加了，從而使反應(yīng)速度加快。正壓燃燒技術(shù)，就是通過提高爐濃度增加了，從而使反應(yīng)速度加快。正壓燃燒技術(shù)，就是通過提高爐膛壓力來強(qiáng)

4、化燃燒的。膛壓力來強(qiáng)化燃燒的。 反應(yīng)物的濃度反應(yīng)物的濃度質(zhì)量作用定律說明，在一定溫度下而反應(yīng)容積不變時(shí)，增加反應(yīng)物的質(zhì)量作用定律說明，在一定溫度下而反應(yīng)容積不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度即增大反應(yīng)物分子數(shù)，分子間碰撞機(jī)會(huì)增多，故反應(yīng)速度加快濃度即增大反應(yīng)物分子數(shù)，分子間碰撞機(jī)會(huì)增多，故反應(yīng)速度加快燃料化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素燃料化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素 影響燃料化學(xué)反應(yīng)速度的因素：影響燃料化學(xué)反應(yīng)速度的因素：反應(yīng)系統(tǒng)溫度反應(yīng)系統(tǒng)溫度當(dāng)反應(yīng)物濃度不變時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速度與溫度成指數(shù)關(guān)系，隨著溫度升當(dāng)反應(yīng)物濃度不變時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速度與溫度成指數(shù)關(guān)系，隨著溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速度迅速加快。高，化學(xué)反應(yīng)速度迅速加快

5、。這種現(xiàn)象可這樣來解釋：化學(xué)反應(yīng)是通過這種現(xiàn)象可這樣來解釋：化學(xué)反應(yīng)是通過反應(yīng)物分子間的碰撞而進(jìn)行的，但并不是所有的碰撞都能引起化學(xué)反應(yīng)，只反應(yīng)物分子間的碰撞而進(jìn)行的，但并不是所有的碰撞都能引起化學(xué)反應(yīng)，只有其中具有較高能量活化分子的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。有其中具有較高能量活化分子的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 7當(dāng)溫度升高時(shí)，分子從外界吸收能量，活化分子急劇當(dāng)溫度升高時(shí)，分子從外界吸收能量，活化分子急劇增多，化學(xué)反應(yīng)速度因此加快。增多，化學(xué)反應(yīng)速度因此加快。 為使化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行，分子活化所需的最低能量

6、稱為使化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行，分子活化所需的最低能量稱為為活化能活化能，以以E表示。表示。 能量達(dá)到或超過活化能能量達(dá)到或超過活化能E的分子稱為的分子稱為活化分子活化分子。 活化分子的碰撞才是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有效碰撞?；罨肿拥呐鲎膊攀前l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有效碰撞。燃料化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素燃料化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素 七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 8數(shù)學(xué)描述數(shù)學(xué)描述七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 9Tkn RTE-e七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Princip

7、les of BoilerPage 10七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 11碳粒與氧的燃燒化學(xué)反應(yīng)是在碳粒表面進(jìn)行的。碳粒與氧的燃燒化學(xué)反應(yīng)是在碳粒表面進(jìn)行的。 氧向燃料表面擴(kuò)散過程的快慢用氧的氧向燃料表面擴(kuò)散過程的快慢用氧的擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度 來表示。來表示。擴(kuò)散速度：擴(kuò)散速度：表示單位時(shí)間向單位碳料表面輸送的氧量，即碳粒單位表表示單位時(shí)間向單位碳料表面輸送的氧量，即碳粒單位表面上的供氧速度。面上的供氧速度。 由于化學(xué)反應(yīng)消耗氧，炭粒反應(yīng)表面氧濃度由于化學(xué)反應(yīng)消耗氧，炭粒反應(yīng)表面氧濃度 小于周圍介質(zhì)中的小于周圍介質(zhì)中的氧濃度氧濃度

8、 ，周圍環(huán)境中的氧不斷向碳粒表面擴(kuò)散。其，周圍環(huán)境中的氧不斷向碳粒表面擴(kuò)散。其擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度 氧的擴(kuò)散速度及其影響因素氧的擴(kuò)散速度及其影響因素ks2ObC2oOC22()OOobksksCC式中：式中： ks擴(kuò)散速度常數(shù)。擴(kuò)散速度常數(shù)。 （61） 七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 12影響氧擴(kuò)散速度的因素：影響氧擴(kuò)散速度的因素：根據(jù)傳質(zhì)理論可知，氧的擴(kuò)散速度系數(shù)與燃料顆粒與氣流根據(jù)傳質(zhì)理論可知，氧的擴(kuò)散速度系數(shù)與燃料顆粒與氣流沖刷直徑?jīng)_刷直徑 、燃料顆粒與氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、燃料顆粒與氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度 有關(guān)有關(guān) （62） 燃料顆

9、粒燃燒過程中，氣流與燃料顆粒的相對(duì)速度越大，擾動(dòng)越劇烈，不僅氧向燃料燃料顆粒燃燒過程中，氣流與燃料顆粒的相對(duì)速度越大，擾動(dòng)越劇烈，不僅氧向燃料顆粒表面的供應(yīng)速度增大，而且燃燒產(chǎn)物離開燃料顆粒表面擴(kuò)散出去的速度也增大，顆粒表面的供應(yīng)速度增大，而且燃燒產(chǎn)物離開燃料顆粒表面擴(kuò)散出去的速度也增大，使氧的擴(kuò)散速度加快。由于碳的燃燒是在燃料顆粒表面進(jìn)行的，使氧的擴(kuò)散速度加快。由于碳的燃燒是在燃料顆粒表面進(jìn)行的，燃料顆粒直徑愈小，燃料顆粒直徑愈小，單位質(zhì)量燃料顆粒的表面積愈大，與氧的反應(yīng)面積也愈大，單位質(zhì)量燃料顆粒的表面積愈大，與氧的反應(yīng)面積也愈大，化學(xué)反應(yīng)消耗的氧就愈多化學(xué)反應(yīng)消耗的氧就愈多，燃料顆粒表面

10、的氧濃度就會(huì)降低。燃料顆粒表面的氧濃度就會(huì)降低。燃料顆粒表面與周圍環(huán)境的氧濃度差愈大時(shí)氧的擴(kuò)燃料顆粒表面與周圍環(huán)境的氧濃度差愈大時(shí)氧的擴(kuò)散速度愈大散速度愈大。因此，。因此，供應(yīng)燃燒足夠的空氣量、增大燃料顆粒與氣流的相對(duì)速度和減小供應(yīng)燃燒足夠的空氣量、增大燃料顆粒與氣流的相對(duì)速度和減小炭粒直徑都可增大氧的擴(kuò)散速度。炭粒直徑都可增大氧的擴(kuò)散速度。 氧的擴(kuò)散速度及其影響因素氧的擴(kuò)散速度及其影響因素d2 31 2ksd七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 13燃燒區(qū)域燃燒區(qū)域由于溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)條件由于溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)條件和氣體擴(kuò)散條件的影響不和氣

11、體擴(kuò)散條件的影響不同，因此，按照氧的擴(kuò)散同，因此，按照氧的擴(kuò)散速度與化學(xué)反應(yīng)速度兩者速度與化學(xué)反應(yīng)速度兩者隨溫度的變化情況，可以隨溫度的變化情況，可以明顯地區(qū)分出碳粒的燃燒明顯地區(qū)分出碳粒的燃燒有三個(gè)不同的區(qū)域（有三個(gè)不同的區(qū)域（動(dòng)力動(dòng)力燃燒區(qū)、擴(kuò)散燃燒區(qū)、過燃燒區(qū)、擴(kuò)散燃燒區(qū)、過渡燃燒區(qū)渡燃燒區(qū)），如圖），如圖 61 所所示。示。 氧的擴(kuò)散速度及其影響因素氧的擴(kuò)散速度及其影響因素七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 14燃燒區(qū)域燃燒區(qū)域 動(dòng)力燃燒區(qū)動(dòng)力燃燒區(qū) 當(dāng)溫度較低時(shí)（當(dāng)溫度較低時(shí)（ 1000），）， 燃燒速度主要決定燃燒速度主要

12、決定于化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力因素（溫度和燃料的反應(yīng)特性），而于化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力因素（溫度和燃料的反應(yīng)特性），而與氧的擴(kuò)散速度關(guān)系不大，這種燃燒反應(yīng)溫度區(qū)稱為與氧的擴(kuò)散速度關(guān)系不大，這種燃燒反應(yīng)溫度區(qū)稱為動(dòng)力燃燒區(qū)動(dòng)力燃燒區(qū)。 在在動(dòng)力燃燒區(qū)動(dòng)力燃燒區(qū)內(nèi)，溫度對(duì)燃燒速度起著決定性的作內(nèi)，溫度對(duì)燃燒速度起著決定性的作用。因此，提高反應(yīng)系統(tǒng)的溫度是強(qiáng)化動(dòng)力燃燒工況用。因此，提高反應(yīng)系統(tǒng)的溫度是強(qiáng)化動(dòng)力燃燒工況的有效措施。的有效措施。氧的擴(kuò)散速度及其影響因素氧的擴(kuò)散速度及其影響因素七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 15燃燒區(qū)域燃燒區(qū)域 擴(kuò)散燃燒區(qū)擴(kuò)散燃燒

13、區(qū) 當(dāng)溫度很高時(shí)（當(dāng)溫度很高時(shí)（1400），）， 化學(xué)反應(yīng)速度隨溫度升化學(xué)反應(yīng)速度隨溫度升高而急劇增大。由于擴(kuò)散到炭碳粒表面的氧遠(yuǎn)不能滿足化高而急劇增大。由于擴(kuò)散到炭碳粒表面的氧遠(yuǎn)不能滿足化學(xué)反應(yīng)的需要，氧的擴(kuò)散速度已成為制約燃燒速度的主要學(xué)反應(yīng)的需要，氧的擴(kuò)散速度已成為制約燃燒速度的主要因素，而與溫度關(guān)系不大，這種燃燒反應(yīng)溫度區(qū)稱為因素，而與溫度關(guān)系不大，這種燃燒反應(yīng)溫度區(qū)稱為擴(kuò)散擴(kuò)散燃燒區(qū)燃燒區(qū)。 在在擴(kuò)散燃燒區(qū)擴(kuò)散燃燒區(qū)內(nèi)，改善擴(kuò)散混合條件，加大氣流與炭?jī)?nèi)，改善擴(kuò)散混合條件，加大氣流與炭粒的相對(duì)速度，或減小炭粒直徑都可提高燃燒速度。粒的相對(duì)速度，或減小炭粒直徑都可提高燃燒速度。 氧的擴(kuò)散

14、速度及其影響因素氧的擴(kuò)散速度及其影響因素七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 16燃燒區(qū)域燃燒區(qū)域 過渡燃燒區(qū)過渡燃燒區(qū) 介于上述兩種燃燒區(qū)的中間溫度區(qū)，化學(xué)反應(yīng)速度常介于上述兩種燃燒區(qū)的中間溫度區(qū)，化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)與氧的擴(kuò)散速度系數(shù)處于同一數(shù)量級(jí)，因而氧的擴(kuò)散速數(shù)與氧的擴(kuò)散速度系數(shù)處于同一數(shù)量級(jí)，因而氧的擴(kuò)散速度與炭粒表面的化學(xué)反應(yīng)速度相差不多，這時(shí)化學(xué)反應(yīng)速度與炭粒表面的化學(xué)反應(yīng)速度相差不多，這時(shí)化學(xué)反應(yīng)速度和氧的擴(kuò)散速度都對(duì)燃燒速度有影響。將這個(gè)反應(yīng)溫度度和氧的擴(kuò)散速度都對(duì)燃燒速度有影響。將這個(gè)反應(yīng)溫度區(qū)稱為區(qū)稱為過渡（中間）燃燒

15、區(qū)過渡（中間）燃燒區(qū)。 在在過渡（中間）燃燒區(qū)過渡（中間）燃燒區(qū)內(nèi)，提高反應(yīng)系統(tǒng)溫度和改善內(nèi)，提高反應(yīng)系統(tǒng)溫度和改善碳粒與氧的擴(kuò)散混合條件，都可使燃燒速度增大。碳粒與氧的擴(kuò)散混合條件，都可使燃燒速度增大。 氧的擴(kuò)散速度及其影響因素氧的擴(kuò)散速度及其影響因素七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 17燃燒效率燃燒效率燃燒效率燃燒效率是指輸入鍋爐機(jī)組的熱量扣除機(jī)械不完全燃燒熱損失和化學(xué)是指輸入鍋爐機(jī)組的熱量扣除機(jī)械不完全燃燒熱損失和化學(xué)不完全燃燒熱損失后占輸入熱量的百分比，用符號(hào)不完全燃燒熱損失后占輸入熱量的百分比，用符號(hào) 表示。即表示。即 （

16、63） ，表明燃燒產(chǎn)物中的可燃物就越少，煤粉燃燒完表明燃燒產(chǎn)物中的可燃物就越少，煤粉燃燒完全程度越高。全程度越高。34100()rqq二、煤粉迅速完全燃燒的條件二、煤粉迅速完全燃燒的條件 rr七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 18迅速完全燃燒的條件迅速完全燃燒的條件要做到完全燃燒，其原則性條件為：要做到完全燃燒，其原則性條件為： 適當(dāng)高的爐內(nèi)溫度適當(dāng)高的爐內(nèi)溫度 供應(yīng)充足而又合適的空氣量供應(yīng)充足而又合適的空氣量 燃料與空氣的良好擾動(dòng)和混合燃料與空氣的良好擾動(dòng)和混合 足夠的爐內(nèi)停留時(shí)間足夠的爐內(nèi)停留時(shí)間二、煤粉迅速完全燃燒的條件二、煤

17、粉迅速完全燃燒的條件 七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 19著火前的準(zhǔn)備階段著火前的準(zhǔn)備階段著火前的準(zhǔn)備階段是吸熱階段。在此階段內(nèi)，煤著火前的準(zhǔn)備階段是吸熱階段。在此階段內(nèi)，煤粉氣流被煙氣不斷加熱，溫度逐漸升高。煤粉受粉氣流被煙氣不斷加熱，溫度逐漸升高。煤粉受熱后，首先是水分蒸發(fā)，接著干燥的煤粉進(jìn)行熱熱后，首先是水分蒸發(fā)，接著干燥的煤粉進(jìn)行熱分解并析出揮發(fā)分。揮發(fā)分析出的數(shù)量和成分取分解并析出揮發(fā)分。揮發(fā)分析出的數(shù)量和成分取決于煤的特性、加熱溫度和速度。決于煤的特性、加熱溫度和速度。三、煤粉氣流的燃燒過程三、煤粉氣流的燃燒過程七臺(tái)河

18、職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 20燃燒階段燃燒階段 煤粉氣流溫度升高至著火溫度，且煤粉煤粉氣流溫度升高至著火溫度，且煤粉濃度適宜時(shí)，煤粉氣流就開始著火燃燒，濃度適宜時(shí)，煤粉氣流就開始著火燃燒，進(jìn)入燃燒階段。進(jìn)入燃燒階段。 燃燒階段是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱階段。它包燃燒階段是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱階段。它包括揮發(fā)分和焦炭的燃燒。首先是揮發(fā)分著括揮發(fā)分和焦炭的燃燒。首先是揮發(fā)分著火燃燒，放出熱量，并對(duì)焦炭進(jìn)行加熱，火燃燒，放出熱量，并對(duì)焦炭進(jìn)行加熱，使焦炭的溫度迅速升高并燃燒起來。使焦炭的溫度迅速升高并燃燒起來。三、煤粉氣流的燃燒過程三、煤粉氣流的燃燒過

19、程七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 21燃盡階段燃盡階段是燃燒過程的繼續(xù)。是燃燒過程的繼續(xù)。 煤粉經(jīng)過燃燒后，炭粒變小，表面形成灰殼，大部分煤粉經(jīng)過燃燒后，炭粒變小，表面形成灰殼，大部分可燃物已經(jīng)燃盡，只剩少量未燃盡炭繼續(xù)燃燒。可燃物已經(jīng)燃盡，只剩少量未燃盡炭繼續(xù)燃燒。 在燃盡階段中，氧濃度相應(yīng)減少，氣流的擾動(dòng)減弱，在燃盡階段中，氧濃度相應(yīng)減少，氣流的擾動(dòng)減弱，燃燒速度明顯下降，燃燒放熱量小于水冷壁吸熱量，煙燃燒速度明顯下降，燃燒放熱量小于水冷壁吸熱量，煙溫逐漸降低，因此燃盡階段占整個(gè)燃燒階段的時(shí)間最長，溫逐漸降低，因此燃盡階段占整

20、個(gè)燃燒階段的時(shí)間最長，且不容易造成不完全燃燒損失。且不容易造成不完全燃燒損失。三、煤粉氣流的燃燒過程三、煤粉氣流的燃燒過程七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 22 對(duì)應(yīng)煤粉燃燒的三個(gè)階段，在爐膛中劃分出三個(gè)區(qū)：對(duì)應(yīng)煤粉燃燒的三個(gè)階段，在爐膛中劃分出三個(gè)區(qū)： 煤粉氣流噴入爐膛后，從燃燒器出口至爐膛出口，煤粉氣流噴入爐膛后，從燃燒器出口至爐膛出口，沿火炬行程可分為三個(gè)區(qū)域沿火炬行程可分為三個(gè)區(qū)域:著火區(qū)：燃燒器出口附近，距離最短著火區(qū)：燃燒器出口附近，距離最短燃燒區(qū)：與燃燒器處于同一水平的爐膛中部及稍高區(qū)域燃燒區(qū)：與燃燒器處于同一水平的爐

21、膛中部及稍高區(qū)域燃盡區(qū)：高于燃燒區(qū)直至爐膛出口的區(qū)域，距離最短長燃盡區(qū)：高于燃燒區(qū)直至爐膛出口的區(qū)域，距離最短長三、煤粉氣流的燃燒過程三、煤粉氣流的燃燒過程燃燒時(shí)間（燃燒時(shí)間（ 的煤粉試驗(yàn)證明）的煤粉試驗(yàn)證明）97%的可燃質(zhì)是在的可燃質(zhì)是在25%的時(shí)間內(nèi)燃盡的，其余的的時(shí)間內(nèi)燃盡的，其余的 3%的可燃質(zhì)是在的可燃質(zhì)是在75%的時(shí)間內(nèi)燃盡的。的時(shí)間內(nèi)燃盡的。905%R七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 23煤粉氣流的著火煤粉氣流的著火煤粉氣流燃燒的機(jī)理：煤粉氣流燃燒的機(jī)理： 煤粉氣流經(jīng)燃燒器以射流方式噴入爐內(nèi)，通過紊流擴(kuò)散和回煤粉氣流經(jīng)

22、燃燒器以射流方式噴入爐內(nèi)，通過紊流擴(kuò)散和回流，卷吸高溫?zé)煔膺M(jìn)行對(duì)流換熱以獲得熱量，同時(shí)又受到爐膛四流，卷吸高溫?zé)煔膺M(jìn)行對(duì)流換熱以獲得熱量，同時(shí)又受到爐膛四壁及高溫火焰的輻射換熱，使煤粉氣流被迅速加熱，當(dāng)加熱到一壁及高溫火焰的輻射換熱，使煤粉氣流被迅速加熱，當(dāng)加熱到一定溫度時(shí)，煤粉氣流開始著火。此溫度稱為著火溫度。定溫度時(shí)，煤粉氣流開始著火。此溫度稱為著火溫度。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 24煤粉氣流的著火煤粉氣流的著火著火：著火：是指由緩慢氧化狀態(tài)轉(zhuǎn)變到高速燃燒狀態(tài)的瞬間過程

23、。是指由緩慢氧化狀態(tài)轉(zhuǎn)變到高速燃燒狀態(tài)的瞬間過程。著火溫度：著火溫度：是指著火轉(zhuǎn)變的瞬間溫度。是指著火轉(zhuǎn)變的瞬間溫度。 非常數(shù)，見表非常數(shù)，見表6-1、6-2著火過程：著火過程：是指煤粉氣流從初始溫度加熱至著火溫度的過程。是指煤粉氣流從初始溫度加熱至著火溫度的過程。著火熱：著火熱：是指在著火過程中吸收的熱量。它包括加熱煤粉和一次風(fēng)所是指在著火過程中吸收的熱量。它包括加熱煤粉和一次風(fēng)所需的熱量、煤粉中水分蒸發(fā)和過熱所需的熱量。需的熱量、煤粉中水分蒸發(fā)和過熱所需的熱量。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of Bo

24、ilerPage 25煤粉氣流的著火煤粉氣流的著火煤粉氣流著火熱的來源：煤粉氣流著火熱的來源：煤粉氣流卷吸高溫?zé)煔膺M(jìn)行對(duì)流換熱（是主要的熱源）。煤粉氣流卷吸高溫?zé)煔膺M(jìn)行對(duì)流換熱（是主要的熱源）。爐內(nèi)高溫火焰和爐膛四壁的輻射熱（是次要的熱源）。爐內(nèi)高溫火焰和爐膛四壁的輻射熱（是次要的熱源）。 通過兩種換熱使進(jìn)入爐膛的煤粉氣流的溫度迅速提高，達(dá)到著通過兩種換熱使進(jìn)入爐膛的煤粉氣流的溫度迅速提高，達(dá)到著火溫度并開始燃燒?；饻囟炔㈤_始燃燒。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 26煤粉氣流的著

25、火煤粉氣流的著火著火是良好燃燒的前提，在煤粉爐中，希望著火是良好燃燒的前提，在煤粉爐中，希望著火著火過程過程迅速而穩(wěn)定迅速而穩(wěn)定。著火迅速：著火迅速：是指煤粉氣流最好在離燃燒器噴口不遠(yuǎn)處是指煤粉氣流最好在離燃燒器噴口不遠(yuǎn)處（300500mm）就能穩(wěn)定地著火。）就能穩(wěn)定地著火。 如果著火過早，可能使燃燒器噴口因過熱被燒壞，也易使噴口附如果著火過早，可能使燃燒器噴口因過熱被燒壞，也易使噴口附近結(jié)渣；如果著火太遲，就會(huì)推遲整個(gè)燃燒過程，只是煤粉來不及燒近結(jié)渣；如果著火太遲，就會(huì)推遲整個(gè)燃燒過程，只是煤粉來不及燒完就離開爐膛，增大機(jī)械不完全燃燒損失，另外著火推遲還會(huì)使火焰完就離開爐膛，增大機(jī)械不完全燃

26、燒損失，另外著火推遲還會(huì)使火焰中心上移，造成爐膛出口處的對(duì)流受熱面結(jié)渣。中心上移，造成爐膛出口處的對(duì)流受熱面結(jié)渣。 四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 27煤粉氣流的著火煤粉氣流的著火著火是良好燃燒的前提，在煤粉爐中，希望著火是良好燃燒的前提，在煤粉爐中，希望著火著火過程過程迅速而穩(wěn)定迅速而穩(wěn)定。著火迅速：著火迅速：可以從可以從加強(qiáng)放熱加強(qiáng)放熱和和減少散熱減少散熱兩方面著手。兩方面著手。 在散熱條件不變的情況下，可以增加可燃混合物的濃度和壓力，在散熱條件不變的情況下，可以增加可燃混合

27、物的濃度和壓力，增加可燃混合物的初溫，使放熱加強(qiáng)；增加可燃混合物的初溫，使放熱加強(qiáng)； 在放熱條件不變時(shí)，則可采用增加可燃混合物初溫和減少氣流速在放熱條件不變時(shí)，則可采用增加可燃混合物初溫和減少氣流速度、燃燒室保溫等減少放熱措施來實(shí)現(xiàn)。度、燃燒室保溫等減少放熱措施來實(shí)現(xiàn)。 四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 28煤粉氣流的著火煤粉氣流的著火著火是良好燃燒的前提，在煤粉爐中，希望著火是良好燃燒的前提，在煤粉爐中，希望著火著火過程過程迅速而穩(wěn)定迅速而穩(wěn)定。著火穩(wěn)定：著火穩(wěn)定：是指鍋爐運(yùn)行時(shí)

28、應(yīng)保證煤粉氣流能連續(xù)地被是指鍋爐運(yùn)行時(shí)應(yīng)保證煤粉氣流能連續(xù)地被引燃，有穩(wěn)定的著火面，爐膛不發(fā)生熄火、爆燃等現(xiàn)象。引燃，有穩(wěn)定的著火面，爐膛不發(fā)生熄火、爆燃等現(xiàn)象。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施何為鍋爐爐膛爆燃何為鍋爐爐膛爆燃?煤粉爐用煤粉爐用不投油能保證著火穩(wěn)定的最低負(fù)荷不投油能保證著火穩(wěn)定的最低負(fù)荷作為判斷其燃燒穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。作為判斷其燃燒穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。目前燃用優(yōu)質(zhì)煙煤的新型大容量鍋爐不投油穩(wěn)定燃燒負(fù)荷可達(dá)到額定負(fù)荷的目前燃用優(yōu)質(zhì)煙煤的新型大容量鍋爐不投油穩(wěn)定燃燒負(fù)荷可達(dá)到額定負(fù)荷的30%。 七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of Bo

29、ilerPage 29爐膛爆燃爐膛爆燃指爐膛積存燃料混合物濃度達(dá)到一定值后遇明火指爐膛積存燃料混合物濃度達(dá)到一定值后遇明火瞬間著火燃燒而使煙氣側(cè)壓力突升高現(xiàn)象瞬間著火燃燒而使煙氣側(cè)壓力突升高現(xiàn)象 。鍋爐爐膛發(fā)生爆燃的條件是什么？鍋爐爐膛發(fā)生爆燃的條件是什么？（1）有燃料、助燃空氣的積存；）有燃料、助燃空氣的積存； （2）燃料和空氣的混合物達(dá)到了爆燃的濃度；）燃料和空氣的混合物達(dá)到了爆燃的濃度； （3）有足夠的著火熱源。）有足夠的著火熱源。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 30影響煤

30、粉氣流著火的主要因素：影響煤粉氣流著火的主要因素：四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 31控制理論的穩(wěn)定性概念將燃燒室視為一控制系統(tǒng)，當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)(如燃料特性、風(fēng)煤配比、氣流初始溫度等)在一個(gè)有界的范圍內(nèi)變化時(shí)，如果該系統(tǒng)的輸出(如放熱量、燃燒室內(nèi)的溫度等)能維持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，則該系統(tǒng)是穩(wěn)定的，即燃燒是穩(wěn)定的。 傳統(tǒng)的穩(wěn)定性概念傳統(tǒng)的穩(wěn)定性概念即燃料在某一熱力環(huán)境中燃燒時(shí)燃燒過程能連續(xù)即燃料在某一熱力環(huán)境中燃燒時(shí)燃燒過程能連續(xù)不斷地進(jìn)行，外觀表現(xiàn)為火焰不熄火。不斷地進(jìn)行

31、，外觀表現(xiàn)為火焰不熄火。 穩(wěn)定性概念穩(wěn)定性概念七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 32 （a a）直流煤粉燃燒器）直流煤粉燃燒器 (b) (b) 鈍體煤粉燃燒器鈍體煤粉燃燒器七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 33七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 34Q1燃燒放熱量；Q2燃燒產(chǎn)物與燃燒室壁面間的換熱；V可燃混合物容積；Qr燃燒反應(yīng)熱；Co2煤粉表面氧的濃度； 對(duì)流換熱系數(shù)；S燃燒室壁面面積。空氣空氣燃料燃料煙氣煙氣

32、Q2Q1rnOVQCRTEkQ201)/exp()(2bTTSQiTTQQ21穩(wěn)定燃燒的穩(wěn)定燃燒的熱力學(xué)條件熱力學(xué)條件七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 35 TQQ23Q22Q21Q1Tf0T1Tb2Tb1七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 36燃料性質(zhì)燃料性質(zhì) 燃料性質(zhì)、煤粉細(xì)度；燃料性質(zhì)、煤粉細(xì)度；燃燒室內(nèi)的溫度水平；燃燒室內(nèi)的溫度水平；燃燒室的散熱條件；燃燒室的散熱條件；煤粉氣流的初溫；煤粉氣流的初溫；風(fēng)煤配比；風(fēng)煤配比；燃燒器的氣動(dòng)特性燃燒器的氣動(dòng)特性七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院

33、七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 37 穩(wěn)定燃燒的理論著火溫度理論著火溫度理論著火熱平衡理論著火熱平衡理論穩(wěn)定燃燒工程技術(shù)措施穩(wěn)定燃燒工程技術(shù)措施燃燒器技術(shù)：燃燒器技術(shù)：回流型、濃淡型、復(fù)合型回流型、濃淡型、復(fù)合型衛(wèi)燃帶技術(shù)：衛(wèi)燃帶技術(shù)：燃燒調(diào)整技術(shù)：燃燒調(diào)整技術(shù)：配風(fēng)方式、配風(fēng)方式、 燃燒器投運(yùn)行方式等。燃燒器投運(yùn)行方式等?；鹧嬖诰€監(jiān)測(cè)技術(shù)：火焰在線監(jiān)測(cè)技術(shù)：七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 38煤粉氣流的著火強(qiáng)化煤粉氣流的著火強(qiáng)化影響煤粉氣流著火的因素：影響煤粉氣流著火的因素： 燃

34、料性質(zhì)燃料性質(zhì)（1）原煤揮發(fā)分的影響：分析說明）原煤揮發(fā)分的影響：分析說明（2）原煤水分的影響：分析說明）原煤水分的影響：分析說明（3）原煤灰分的影響：分析說明）原煤灰分的影響：分析說明（4）煤粉細(xì)度的影響：分析說明）煤粉細(xì)度的影響：分析說明四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 39煤粉氣流的著火強(qiáng)化煤粉氣流的著火強(qiáng)化影響煤粉氣流著火的因素：影響煤粉氣流著火的因素：一次風(fēng)溫一次風(fēng)溫 提高一次風(fēng)溫可減少著火熱，從而加快著火。提高一次風(fēng)溫可減少著火熱，從而加快著火。因此，在實(shí)踐中燃用低揮發(fā)

35、煤時(shí)，常采用高溫的因此，在實(shí)踐中燃用低揮發(fā)煤時(shí)，常采用高溫的預(yù)熱空氣作為一次風(fēng)來輸送煤粉，即采用熱風(fēng)送預(yù)熱空氣作為一次風(fēng)來輸送煤粉，即采用熱風(fēng)送粉系統(tǒng)。粉系統(tǒng)。 四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 40煤粉氣流的著火強(qiáng)化煤粉氣流的著火強(qiáng)化影響煤粉氣流著火的因素：影響煤粉氣流著火的因素： 一次風(fēng)量和風(fēng)速一次風(fēng)量和風(fēng)速 一次風(fēng)量越大，著火熱增加的越多，將使著火推遲；一次風(fēng)量越大，著火熱增加的越多，將使著火推遲；但一次風(fēng)量太小，著火階段部分揮發(fā)分和細(xì)粉燃燒得不但一次風(fēng)量太小，著火階段部分揮

36、發(fā)分和細(xì)粉燃燒得不到足夠的氧，將限制燃燒過程的發(fā)展。另外，一次風(fēng)量到足夠的氧，將限制燃燒過程的發(fā)展。另外，一次風(fēng)量還必須滿足輸粉的要求，否則會(huì)造成煤粉堵塞。一次風(fēng)還必須滿足輸粉的要求，否則會(huì)造成煤粉堵塞。一次風(fēng)量常用一次風(fēng)率來表示，它是指一次風(fēng)量占入爐總風(fēng)量量常用一次風(fēng)率來表示，它是指一次風(fēng)量占入爐總風(fēng)量的質(zhì)量百分比。的質(zhì)量百分比。 一次風(fēng)速對(duì)著火過程的影響一次風(fēng)速對(duì)著火過程的影響:若一次風(fēng)速過高，則通若一次風(fēng)速過高，則通過單位截面積的流量增大，勢(shì)必降低煤粉氣流的加熱速過單位截面積的流量增大，勢(shì)必降低煤粉氣流的加熱速度，使著火距離加長。但一次風(fēng)速過低時(shí)，會(huì)引起燃燒度，使著火距離加長。但一次風(fēng)速

37、過低時(shí)，會(huì)引起燃燒器噴口被燒壞，以及煤粉管道堵塞等故障。器噴口被燒壞，以及煤粉管道堵塞等故障。 四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 41煤粉氣流的著火強(qiáng)化煤粉氣流的著火強(qiáng)化影響煤粉氣流著火的因素：影響煤粉氣流著火的因素：4. 著火區(qū)的溫度水平著火區(qū)的溫度水平 設(shè)計(jì)中爐膛斷面熱負(fù)荷和燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷選得設(shè)計(jì)中爐膛斷面熱負(fù)荷和燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷選得較大時(shí)，爐溫就高；較大時(shí)，爐溫就高； 運(yùn)行時(shí)鍋爐負(fù)荷降低，民溫降低，著火區(qū)溫度也降低，運(yùn)行時(shí)鍋爐負(fù)荷降低，民溫降低，著火區(qū)溫度也降低，低

38、到一定程度時(shí)，就將危及著火穩(wěn)定性，甚至造成滅低到一定程度時(shí)，就將危及著火穩(wěn)定性，甚至造成滅火。火。 在燃用低揮發(fā)分煤時(shí)，除采用熱風(fēng)送粉外，還常將燃在燃用低揮發(fā)分煤時(shí)，除采用熱風(fēng)送粉外，還常將燃燒器區(qū)域的水冷壁用鉻礦砂等耐火材料覆蓋，構(gòu)成燃燒器區(qū)域的水冷壁用鉻礦砂等耐火材料覆蓋，構(gòu)成燃燒帶燒帶(也稱衛(wèi)燃帶也稱衛(wèi)燃帶)，其目的是減少這部分水冷壁的吸，其目的是減少這部分水冷壁的吸熱，提高著火區(qū)溫度，改善煤粉氣流的著火條件。熱，提高著火區(qū)溫度，改善煤粉氣流的著火條件。但但燃燒帶區(qū)域燃燒帶區(qū)域往往又是結(jié)渣的發(fā)源地，必須加以注意。往往又是結(jié)渣的發(fā)源地，必須加以注意。 四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉

39、氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 42煤粉氣流的著火強(qiáng)化煤粉氣流的著火強(qiáng)化影響煤粉氣流著火的因素：影響煤粉氣流著火的因素：5、高溫?zé)煔馀c煤粉的對(duì)流換熱、高溫?zé)煔馀c煤粉的對(duì)流換熱煤粉氣流著火熱主要的熱源是煤粉氣流卷吸高溫?zé)煔膺M(jìn)行對(duì)流換熱。煤粉氣流著火熱主要的熱源是煤粉氣流卷吸高溫?zé)煔膺M(jìn)行對(duì)流換熱。因此，通過燃燒器的因此，通過燃燒器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及燃燒器在爐膛中的以及燃燒器在爐膛中的合理布置合理布置來組織來組織好爐內(nèi)高溫?zé)煔獾暮侠砹鲃?dòng)，使更多的煙氣回流到煤粉氣流的著火區(qū)，好爐內(nèi)高溫?zé)煔獾暮侠砹鲃?dòng)，使更多的煙氣回流到煤

40、粉氣流的著火區(qū)，增大煤粉氣流與高溫?zé)煔饨佑|周界，以增強(qiáng)煤粉氣流與高溫?zé)煔庵g增大煤粉氣流與高溫?zé)煔饨佑|周界，以增強(qiáng)煤粉氣流與高溫?zé)煔庵g的對(duì)流換熱，這是改善著火的重要措施。的對(duì)流換熱，這是改善著火的重要措施。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 43煤粉氣流的著火強(qiáng)化措施（煤粉氣流的著火強(qiáng)化措施（作業(yè)題）作業(yè)題） 造成強(qiáng)烈的煙氣回流，組織燃燒器出口附近一次風(fēng)氣造成強(qiáng)烈的煙氣回流，組織燃燒器出口附近一次風(fēng)氣流與煙氣的激烈混合，是保證供給足夠的著火熱和穩(wěn)定著流與煙氣的激烈混合，是保證供給足

41、夠的著火熱和穩(wěn)定著火過程的首要條件；火過程的首要條件； 提高一次風(fēng)溫、采用適當(dāng)?shù)囊淮物L(fēng)量和風(fēng)速是減少提高一次風(fēng)溫、采用適當(dāng)?shù)囊淮物L(fēng)量和風(fēng)速是減少著火熱的有效措施；著火熱的有效措施； 提高煤粉的細(xì)度和敷設(shè)衛(wèi)燃帶是提高煤粉的細(xì)度和敷設(shè)衛(wèi)燃帶是難燃煤難燃煤穩(wěn)定著火的穩(wěn)定著火的常用方法。常用方法。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 44煤粉氣流的燃燒與強(qiáng)化煤粉氣流的燃燒與強(qiáng)化1、合理送入二次風(fēng)、合理送入二次風(fēng)煤粉氣流著火后，燃燒速度快，一次風(fēng)中的氧很快耗盡，煤粉氣流著火后，燃燒速度快，一次風(fēng)

42、中的氧很快耗盡，煤粒表面缺氧將限制燃燒過程，因此及時(shí)供應(yīng)二次風(fēng)并加煤粒表面缺氧將限制燃燒過程，因此及時(shí)供應(yīng)二次風(fēng)并加強(qiáng)一、二次風(fēng)的混合是強(qiáng)化燃燒的基本途徑。強(qiáng)一、二次風(fēng)的混合是強(qiáng)化燃燒的基本途徑。二次風(fēng)混入過早，相當(dāng)于增加了一次風(fēng)量，使著火熱增二次風(fēng)混入過早，相當(dāng)于增加了一次風(fēng)量，使著火熱增加，著火推遲；二次風(fēng)混入過遲，氧量供應(yīng)不足，將使燃加，著火推遲；二次風(fēng)混入過遲，氧量供應(yīng)不足，將使燃燒速度減慢，未完全燃燒熱損失增加。燒速度減慢，未完全燃燒熱損失增加。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施二次風(fēng)混入時(shí)間與煤種和燃燒器形式有關(guān)。二次風(fēng)混入時(shí)間與煤種和燃燒器形式有關(guān)。七臺(tái)河職業(yè)學(xué)

43、院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 45煤粉氣流的燃燒與強(qiáng)化煤粉氣流的燃燒與強(qiáng)化2、較高的二次風(fēng)溫和風(fēng)速、較高的二次風(fēng)溫和風(fēng)速二次風(fēng)速二次風(fēng)速均高于一次風(fēng)速。二次風(fēng)以較高的速度噴入均高于一次風(fēng)速。二次風(fēng)以較高的速度噴入爐膛，可提高煤粉和空氣的相對(duì)速度，增強(qiáng)混合，強(qiáng)爐膛，可提高煤粉和空氣的相對(duì)速度，增強(qiáng)混合，強(qiáng)化燃燒。但二次風(fēng)速過高于一次風(fēng)速會(huì)迅速卷吸一次化燃燒。但二次風(fēng)速過高于一次風(fēng)速會(huì)迅速卷吸一次風(fēng)，使二次風(fēng)與煤粉混合提前，影響煤粉氣流的著火。風(fēng)，使二次風(fēng)與煤粉混合提前，影響煤粉氣流的著火。其推薦值，見表其推薦值，見表6-4。二次風(fēng)溫二次風(fēng)溫的

44、提高，可以強(qiáng)化燃燒，并能在低負(fù)荷運(yùn)行的提高，可以強(qiáng)化燃燒，并能在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)增強(qiáng)著火的穩(wěn)定性。但二次風(fēng)溫的提高受到預(yù)熱器時(shí)增強(qiáng)著火的穩(wěn)定性。但二次風(fēng)溫的提高受到預(yù)熱器傳熱面積的限制，傳熱面積越大，金屬傳熱面積的限制，傳熱面積越大，金屬 耗量就越多，耗量就越多，不但增加投資，而且使預(yù)熱器結(jié)構(gòu)龐大，不便布置。不但增加投資，而且使預(yù)熱器結(jié)構(gòu)龐大，不便布置。其推薦值，見表其推薦值，見表6-5。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 46煤粉氣流的燃燒與強(qiáng)化煤粉氣流的燃燒與強(qiáng)化3、合理組織爐內(nèi)空氣

45、動(dòng)力工況、合理組織爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況與爐膛、燃燒器的結(jié)構(gòu)形式、爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況與爐膛、燃燒器的結(jié)構(gòu)形式、燃燒器在爐膛內(nèi)的布置等有關(guān)。燃燒器在爐膛內(nèi)的布置等有關(guān)。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施合理的爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況能促進(jìn)煤粉和空氣混合，合理的爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況能促進(jìn)煤粉和空氣混合，有效提高燃燒速度。有效提高燃燒速度。七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 47煤粉氣流的燃燒與強(qiáng)化煤粉氣流的燃燒與強(qiáng)化4、保持較高的爐溫、保持較高的爐溫爐膛溫度高，有利于對(duì)煤粉的加熱，著火時(shí)間可爐膛溫度高，有利于對(duì)煤粉的加熱，著

46、火時(shí)間可提前，燃燒迅速，也容易達(dá)到燃燒完全。但過高提前，燃燒迅速，也容易達(dá)到燃燒完全。但過高會(huì)導(dǎo)致爐膛結(jié)渣和過多形成等問題。會(huì)導(dǎo)致爐膛結(jié)渣和過多形成等問題。四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施四、強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的措施保持較高的爐溫不僅是強(qiáng)化著火的措施，也是強(qiáng)化煤粉燃保持較高的爐溫不僅是強(qiáng)化著火的措施，也是強(qiáng)化煤粉燃燒和燃盡的有效措施。燒和燃盡的有效措施。七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 48在煤粉流中，煤粉流以兩相流的特點(diǎn)與周圍高溫?zé)煔獍l(fā)在煤粉流中，煤粉流以兩相流的特點(diǎn)與周圍高溫?zé)煔獍l(fā)生換熱而使煤粉粒子著火燃燒。生換熱而使煤粉粒子著火燃燒。

47、 傳統(tǒng)的觀點(diǎn)：是對(duì)流換熱為主；傳統(tǒng)的觀點(diǎn)：是對(duì)流換熱為主；最新的一種觀點(diǎn)：以輻射換熱為主。最新的一種觀點(diǎn)：以輻射換熱為主。著火著火后的煤粉顆粒流，粒子除了與周圍的氣體間發(fā)生對(duì)后的煤粉顆粒流，粒子除了與周圍的氣體間發(fā)生對(duì)流換熱外，還有粒子間的輻射換熱。流換熱外，還有粒子間的輻射換熱。因煤粉流的存在，因煤粉流的存在，一旦著火，則存在火焰的傳播一旦著火，則存在火焰的傳播。七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院2021-6-17Principles of BoilerPage 49著火總是在熱交換最強(qiáng)烈的區(qū)域先發(fā)生，對(duì)于不著火總是在熱交換最強(qiáng)烈的區(qū)域先發(fā)生，對(duì)于不同的燃燒器，具體如下：同的燃燒器，具體如下：在約1500的高溫環(huán)境中，典型的煤粉氣流的著火時(shí)間為150200ms。內(nèi)回流型燃燒器：在中心與外邊緣幾乎同時(shí)發(fā)生著火，有時(shí)中心區(qū)域先發(fā)生著火，其原因是中心回流使加熱溫度快