第四章 燃燒設(shè)備

第四章燃燒設(shè)備1煤的燃燒過程2人工操作層燃爐3機械化層燃爐4室燃爐5沸騰爐6爐子的工作強度現(xiàn)代鍋爐根據(jù)燃料在爐內(nèi)的燃燒方式不同分為火床燃燒（層燃爐）、火室燃燒、沸騰床燃燒、旋風(fēng)燃燒四種基本方式。

1.火床燃燒是指燃料主要在火床（又稱爐排）上完成燃燒全過程的一種燃燒方式。

添加在正在燃燒的火床上的新鮮燃料受到爐膛高溫及已燃高溫煤層的加熱而點燃。燃燒所需要的空氣從火床下部的風(fēng)是通過爐排上的通風(fēng)孔穿入煤層供給燃燒用。火床燃燒只能燃用固體燃料。

火床燃燒設(shè)備主要由爐排、風(fēng)室、加煤設(shè)備及除渣設(shè)備所組成?；鸫矤t顯著的結(jié)構(gòu)特點是具有一個金屬柵格——爐排（或爐篦），燃料置于其上，形成均勻的、有一定厚度的燃料層進行燃燒。燃燒特性：

1）新燃料雙面受熱，著火條件極為優(yōu)越，因而著火迅速穩(wěn)定

2）燃燒過程具有周期性，這是間斷加煤帶來的后果。加煤周期愈長，周期性給燃燒帶來的影響愈嚴重

3）燃燒效率較低，因為它們的排煙溫度偏高，化學(xué)不完全燃燒熱損失和機械不完全燃燒熱損失亦較大鏈條爐排爐燃燒過程：

煤場的燃料通過輸煤設(shè)備先運至位于爐前的煤斗中。運行時，打開煤斗下部的旋轉(zhuǎn)門，煤即靠自重落于爐排的前端。煤層厚度是通過控制緊靠煤斗的閘門提升高度來決定的，一定厚度的煤層便隨著爐排的向后運動而進入爐膛，在爐內(nèi)邊燃燒邊行進（為了平整火床，司爐需常常撥火），直至完成全部燃燒過程，然后越過位于爐排后端的擋渣板而落入渣井，最后，通過除渣設(shè)備將渣井中的渣運往堆煤場。至此，鏈條爐的整個工作進程結(jié)束。

鏈條爐的燃燒過程是自前向后分區(qū)段進行的，共有四個區(qū)段:

1）燃燒的預(yù)熱干燥區(qū)段

2）揮發(fā)分析出并燃燒區(qū)段

3）焦炭猛烈燃燒區(qū)段

4）灰渣燃盡階段燃燒特性：

1）著火特性：從鏈條爐的工作進程可知，自煤斗落下的新燃料是直接落在經(jīng)過冷卻后又重新轉(zhuǎn)入爐內(nèi)的冷爐排上，燃料著火所需的著火熱（燃料加熱至著火溫度所需的熱量）只能來自爐膛中的高溫?zé)煔饧礌t拱的熱輻射，而自下而上的空氣一般為冷空氣，即使被加熱，溫度也較低，因而對新燃料的加熱作用極微。這種熱量來自一個方向的著火方式稱為“單面著火”。單面著火給鏈條爐的煤種適應(yīng)性帶來了限制。這種缺陷可以通過設(shè)計性能良好的爐拱；合理的組織爐內(nèi)煙氣的流動等方法使鏈條爐的著火得到改善。

2）爐膛中的氣體成分分布特性：鏈條爐膛中的氣體分布成分是不均勻的，并隨爐排長度而變化：前、后氧氣過剩，中間嚴重缺氧。這種分布方式，對減少鍋爐的化學(xué)不完全燃燒熱損失極為不利，必須采取合理的配風(fēng)措施，以減輕其帶來的影響。配風(fēng)：

合理的配風(fēng)方法是：將風(fēng)倉沿著爐排長度分隔成幾個風(fēng)室，根據(jù)各個風(fēng)室所處的區(qū)段不同，送入不同的風(fēng)量。

2.火室燃燒是指燃料在爐膛空間中以懸浮狀態(tài)完成燃燒全過程的一種燃燒方式。

火室燃燒設(shè)備最主要的部件是燃燒器。新鮮燃料與燃燒所需的空氣量都是通過燃燒器上的各個不同用途和作用的噴口噴入爐內(nèi)，并組織爐內(nèi)燃燒空氣動力工況，創(chuàng)造合適的燃燒條件和環(huán)境以保證燃料在火室（及爐膛）空間中及時著火、穩(wěn)定燃燒、充分燃盡。

根據(jù)燃料不同的燃燒特性和爐內(nèi)燃燒組織的不同要求，燃燒器有直流式和旋流式兩大類。3.沸騰燃燒是火床燃燒當(dāng)通風(fēng)速度達到煤粒沉降速度時的臨界狀態(tài)下的燃燒。此時煤粒一方面因失去穩(wěn)定性在爐膛煤層中呈強烈沸騰狀態(tài)運動，另一方面進行著煤的燃燒過程。優(yōu)越條件:

（1）著火條件優(yōu)越。

（2）爐料不斷的上下翻騰大大增加了燃料顆粒在沸騰床內(nèi)的停留時間。

（3）空氣和燃料的接觸和混合較完善。不利條件：燃燒的溫度受限制。

4.旋風(fēng)燃燒是按照強旋風(fēng)的原理組織爐內(nèi)旋風(fēng)火焰燃燒的一種方式。這種燃燒設(shè)備又稱旋風(fēng)爐。

燃油燃氣爐油的燃燒原理

在鍋爐中，燃油總是先通過霧化器霧化成細滴后再燃燒的。

油滴的燃燒過程包括加熱蒸發(fā)、擴散混合和著火燃燒三個階段。三個階段同時存在，但又是依次發(fā)生的。強化油的燃燒有如下途徑：（1）提高霧化質(zhì)量（2）增大空氣和油滴的相對速度（3）合理配風(fēng)油燃燒器的結(jié)構(gòu)油燃燒器主要由油霧化器和配風(fēng)裝置所構(gòu)成。燃油通過霧化器霧化成細滴，以一定的物化角噴入爐內(nèi)，并與經(jīng)過配風(fēng)器送入的、具有一定形狀和速度分布的空氣流相混合。油霧化器與配風(fēng)器的配合應(yīng)能使燃燒所需的絕大部分空氣及時地從火炬根部供入，并使各處的配風(fēng)量與油霧的流量密度分布相適應(yīng)。同時也要向火炬尾部供應(yīng)一定量的空氣，以保證炭黑和焦粒的燃盡。與煤粉的燃燒一樣，以及噴出氣流卷吸爐內(nèi)高溫?zé)煔獾膶α鲹Q熱。

油霧化器俗稱油槍。它由頭部的噴嘴和連接管等構(gòu)成。霧化器分類

油霧化器按照噴嘴的種類可分為：

機械式霧化器和介質(zhì)式霧化器（以蒸汽或空氣作介質(zhì)）

介質(zhì)式霧化器又分為離心式和旋杯式配風(fēng)器對配風(fēng)的要求：1、必須有根部風(fēng)，充分燃盡。2、在燃燒器出口有一個尺寸較小的、離噴嘴有一定距離的高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)使之既能保證油的著火穩(wěn)定，又能避免油滴噴入回油區(qū)而發(fā)生強烈的熱分解。3、前期的油氣混合要強烈。4、后期油氣擴散混合的擾動也應(yīng)強烈，以保證炭黑和焦粒的燃盡燃氣爐燃氣燃燒的特點氣體燃料含灰分極少，燃氣的燃燒屬于氣相反應(yīng)，其著火和燃燒要比固體燃料容易得多。燃氣的燃燒速度和燃燒的完全程度主要取決于燃氣和空氣的混合。

按照燃氣和空氣是否在著火前進行預(yù)混合，可將燃氣的燃燒方法分為三種：

擴散式燃燒大氣式燃燒無焰式燃燒脫火當(dāng)氣體混合物的流速在火焰面法線方向的分量高于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r，就會發(fā)現(xiàn)火焰不斷的遠離燃燒器火孔，到一定距離之后就會完全熄滅，這種現(xiàn)象稱為脫火?；鼗甬?dāng)氣體混合物的流速在火焰面法線方向的分量低于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r，火焰會沿著燃燒器混合管道逆向往回燃燒，火焰縮到燃燒器內(nèi)部，這種現(xiàn)象稱為回火。強化燃燒過程的途徑為了強化氣體燃料的燃燒，主要應(yīng)從以下