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1、 煤粉气流的燃烧与强化煤粉气流的燃烧与强化第三组1煤粉气流的燃烧与强化 煤粉炉中，煤粉是由煤粉炉中，煤粉是由一次风一次风输送经燃烧器进输送经燃烧器进入炉膛。要使进入炉内的煤粉气流达到着火温度，入炉膛。要使进入炉内的煤粉气流达到着火温度，并进行燃烧，就需要对并进行燃烧，就需要对煤粉气流煤粉气流加热。加热。 将煤粉气流加热到着火温度所需的热量称为将煤粉气流加热到着火温度所需的热量称为着着火热火热。煤粉气流的着火热包括加热煤粉和一次风。煤粉气流的着火热包括加热煤粉和一次风所需热量、加热原煤在制粉系统中蒸发出来的水所需热量、加热原煤在制粉系统中蒸发出来的水分所需热量以及煤粉中水分加热、蒸发、过热所分所
2、需热量以及煤粉中水分加热、蒸发、过热所需热量。需热量。2煤粉气流的燃烧与强化* 要使煤粉气流着火快，一方面要尽量降要使煤粉气流着火快，一方面要尽量降低着火热，另一方面要尽快提供着火热。低着火热，另一方面要尽快提供着火热。 煤粉气流最好能在离开燃烧器约煤粉气流最好能在离开燃烧器约200 200 300mm300mm处着火，不要超过处着火，不要超过500mm500mm。 着火太迟和着火太早的危害？着火太迟和着火太早的危害？ 煤粉气流着火热的来源有两个方面，一方煤粉气流着火热的来源有两个方面，一方面是面是卷吸卷吸炉膛高温烟气而产生的对流换热，炉膛高温烟气而产生的对流换热，另一方面是炉内高温火焰的辐射
3、换热。两者另一方面是炉内高温火焰的辐射换热。两者之中之中对流换热是主要的对流换热是主要的。3煤粉气流的燃烧与强化*几个数据：几个数据： 正常着火时间正常着火时间0.010.01秒多；秒多； 煤粉在炉膛内的停煤粉在炉膛内的停留时间留时间1 1 2 2秒；秒； 粒径小于粒径小于100100微米微米的煤粉在炉膛中的升的煤粉在炉膛中的升温速度大于一万温速度大于一万/s/s。4煤粉气流的燃烧与强化*影响因素影响因素1.1.燃料性质燃料性质 燃料中挥发分、水分、灰分对燃料的燃料中挥发分、水分、灰分对燃料的着火与燃烧均有影响。着火与燃烧均有影响。 挥发分的多少对煤的着火和燃烧影响挥发分的多少对煤的着火和燃烧
4、影响很大。挥发分低的煤着火温度高，煤粉进很大。挥发分低的煤着火温度高，煤粉进入炉膛后，加热到着火温度所需的着火热入炉膛后，加热到着火温度所需的着火热比较多。就是说，必须把煤粉气流加热到比较多。就是说，必须把煤粉气流加热到更高的温度才能着火，达到着火所需的时更高的温度才能着火，达到着火所需的时间也长些，着火点离开燃烧器喷口的距离间也长些，着火点离开燃烧器喷口的距离也长些。也长些。5煤粉气流的燃烧与强化* 所以，当燃用无烟煤、贫煤所以，当燃用无烟煤、贫煤等低挥发分煤时，为了着火迅速，等低挥发分煤时，为了着火迅速，应提高着火区温度，使高温烟气应提高着火区温度，使高温烟气尽可能多回流一些。挥发分高的尽
5、可能多回流一些。挥发分高的煤着火是比较容易的，这时应注煤着火是比较容易的，这时应注意着火不要太早，以免造成结渣意着火不要太早，以免造成结渣或烧坏燃烧器。或烧坏燃烧器。 6煤粉气流的燃烧与强化* 水分大的煤，着火需要的热量就多。同时由于水分大的煤，着火需要的热量就多。同时由于一部分燃烧热消耗在加热水分并使其汽化和过热上，一部分燃烧热消耗在加热水分并使其汽化和过热上，这就降低了炉内的烟气温度。从而使煤粉气流卷吸这就降低了炉内的烟气温度。从而使煤粉气流卷吸的烟气温度以及火焰对煤粉气流的辐射热都降低，的烟气温度以及火焰对煤粉气流的辐射热都降低，这对着火显然是不利的。此外，炉内烟气温度低，这对着火显然是
6、不利的。此外，炉内烟气温度低，也不利于燃烧化学反应的进行，影响煤粉迅速完全也不利于燃烧化学反应的进行，影响煤粉迅速完全燃烧。燃烧。 灰分多的煤，着火速度慢，对着火稳定不利，灰分多的煤，着火速度慢，对着火稳定不利，而且燃烧时，灰壳对焦炭核的燃尽起阻碍作用，所而且燃烧时，灰壳对焦炭核的燃尽起阻碍作用，所以不易烧透。以不易烧透。7煤粉气流的燃烧与强化* 2. 2.一次风温一次风温 采用高温预热空气作为一次风来输送煤粉，采用高温预热空气作为一次风来输送煤粉，由于提高了煤粉气流的初温，减少了煤粉气流由于提高了煤粉气流的初温，减少了煤粉气流达到着火温度所需的着火热，从而使着火时间达到着火温度所需的着火热，
7、从而使着火时间缩短。因此在燃用无烟煤、劣质烟煤和某些贫缩短。因此在燃用无烟煤、劣质烟煤和某些贫煤时，广泛采用热风送粉。煤时，广泛采用热风送粉。 3. 3.一次风量和风速一次风量和风速 一次风量以能满足挥发分的燃烧为原则。一次风量以能满足挥发分的燃烧为原则。增大一次风量，相应地增大了着火热，对着火增大一次风量，相应地增大了着火热，对着火不利。减小一次风量，会使着火热显著降低，不利。减小一次风量，会使着火热显著降低，从而加快着火。但如果一次风量过低，则由于从而加快着火。但如果一次风量过低，则由于着火燃烧初期得不到足够的氧气而影响挥发分着火燃烧初期得不到足够的氧气而影响挥发分的着火燃烧，从而阻碍着火
8、的继续扩展。的着火燃烧，从而阻碍着火的继续扩展。 8煤粉气流的燃烧与强化* 通常一次风量的大小是用通常一次风量的大小是用一次风率一次风率来表示，它是来表示，它是指一次风量占炉膛出口相应总风量的百分数。各种煤指一次风量占炉膛出口相应总风量的百分数。各种煤的一次风率推荐值见表的一次风率推荐值见表5-15-1所示。所示。 一次风速一次风速对着火过程也有影响。一次风速过高，对着火过程也有影响。一次风速过高，必将使着火推迟，致使着火距离拉长而影响整个燃烧必将使着火推迟，致使着火距离拉长而影响整个燃烧过程；而一次风速过低，会造成一次风管堵塞，由于过程；而一次风速过低，会造成一次风管堵塞，由于着火提前，还可
9、能烧坏燃烧器。着火提前，还可能烧坏燃烧器。9煤粉气流的燃烧与强化* 二次风速一般应大于一次风速二次风速一般应大于一次风速。二次风速比较高，才能使空气与煤二次风速比较高，才能使空气与煤粉充分混合。但是二次风速又不能粉充分混合。但是二次风速又不能比一次风速大得过多，否则会迅速比一次风速大得过多，否则会迅速吸引一次风，使一二次风混合提前，吸引一次风，使一二次风混合提前，以致影响着火。最适宜的一、二次以致影响着火。最适宜的一、二次风速与燃用的煤种和燃烧器的型式风速与燃用的煤种和燃烧器的型式有关，其推荐值见表有关，其推荐值见表6-36-3。10煤粉气流的燃烧与强化*11煤粉气流的燃烧与强化* 实践中为了
10、稳定挥发实践中为了稳定挥发分无烟煤着火，除了采用分无烟煤着火，除了采用热风送粉和把煤粉磨得更热风送粉和把煤粉磨得更细一些外，还在燃烧器区细一些外，还在燃烧器区域用矿砂等耐火涂料部分域用矿砂等耐火涂料部分水冷壁遮盖起来、构成所水冷壁遮盖起来、构成所谓的卫燃带亦称燃烧带谓的卫燃带亦称燃烧带。4. .设置卫燃带设置卫燃带12煤粉气流的燃烧与强化*5.5.燃烧器的特性燃烧器的特性 着火从射流的边界传播到射流的整个截面所需的时着火从射流的边界传播到射流的整个截面所需的时间与燃烧器的尺寸是密切相关的，燃烧器出口截面越大，间与燃烧器的尺寸是密切相关的，燃烧器出口截面越大，混合物着火结束时离开喷口距离就越远，
11、既着火拉长了。混合物着火结束时离开喷口距离就越远，既着火拉长了。从这一点来看，为了缩短整个煤粉气流着火时间采用热从这一点来看，为了缩短整个煤粉气流着火时间采用热功率较小的燃烧器代替大功率燃烧器是合理的。这是因功率较小的燃烧器代替大功率燃烧器是合理的。这是因为小尺寸燃烧器既增加了煤粉气流点燃的表面积，同时为小尺寸燃烧器既增加了煤粉气流点燃的表面积，同时也缩短了着火扩展到整个射流截面所需的时间。也缩短了着火扩展到整个射流截面所需的时间。13煤粉气流的燃烧与强化* 锅炉负荷降低时，炉膛平均烟温降低，燃锅炉负荷降低时，炉膛平均烟温降低，燃烧器区域的烟温也将降低，这对煤粉着火是不烧器区域的烟温也将降低，
12、这对煤粉着火是不利的。当锅炉负荷低到一定程度时，就会危及利的。当锅炉负荷低到一定程度时，就会危及着火的稳定性，甚至引起灭火。因此，煤粉炉着火的稳定性，甚至引起灭火。因此，煤粉炉的负荷调节范围常受着火焰稳定性的限制。通的负荷调节范围常受着火焰稳定性的限制。通常把不投油能保证着火稳定的最低负荷，称为常把不投油能保证着火稳定的最低负荷，称为最低稳燃负荷最低稳燃负荷。对于因态排渣煤粉炉，最低稳。对于因态排渣煤粉炉，最低稳燃负荷为额定负荷的燃负荷为额定负荷的3030 7070。 6.6.锅炉的运行负荷锅炉的运行负荷14煤粉气流的燃烧与强化*7 7. .二次风引入的方式二次风引入的方式 二次风应逐步、分批
13、地送入以着火二次风应逐步、分批地送入以着火的燃烧的煤粉气流中，每批次加入量不的燃烧的煤粉气流中，每批次加入量不宜多，从不影响着火为限，送入的风要宜多，从不影响着火为限，送入的风要与气粉混合物强烈混合。此外，一次风与气粉混合物强烈混合。此外，一次风的引入亦不妨碍一次风和烟气的混合。的引入亦不妨碍一次风和烟气的混合。 二次风最好能按燃烧区域的需要分期分批二次风最好能按燃烧区域的需要分期分批送入送入。做到使燃烧不缺氧，又不会降低火焰温。做到使燃烧不缺氧，又不会降低火焰温度，这样燃烧才能完全。度，这样燃烧才能完全。15煤粉气流的燃烧与强化* 二次风混入一次风的时间二次风混入一次风的时间要合适。要合适。
14、如果在着火前就混入，等于加大了一次如果在着火前就混入，等于加大了一次风量，使着火推迟；如果二次风过迟混风量，使着火推迟；如果二次风过迟混入，又会使煤粉气流着火后的燃烧缺氧入，又会使煤粉气流着火后的燃烧缺氧所以二次风应在着火后及时混入。所以二次风应在着火后及时混入。 二次风一下子全部混入一次风对燃二次风一下子全部混入一次风对燃烧也是不利的。因为二次风的温度大大烧也是不利的。因为二次风的温度大大低于火焰温度，大量低温二次风混入会低于火焰温度，大量低温二次风混入会使火焰温度降低，燃烧速度减慢，甚至使火焰温度降低，燃烧速度减慢，甚至造成熄火。造成熄火。 16煤粉气流的燃烧与强化* 强化煤粉气流燃烧的各
15、种措施强化煤粉气流燃烧的各种措施 ( (一一) )提高热风温度提高热风温度 如，在烧无烟煤时，热风温度高达如，在烧无烟煤时，热风温度高达400400左左右。右。 ( (二二) )提高一次风温和限制一次风量提高一次风温和限制一次风量 提高一次风温和限制一次风量有助于减少煤提高一次风温和限制一次风量有助于减少煤粉气流所需的着火热，以加速煤粉的着火。粉气流所需的着火热，以加速煤粉的着火。 一次风率应根据煤种适当控制。一次风率应根据煤种适当控制。17煤粉气流的燃烧与强化* ( (三三) )选择适当的气流速度选择适当的气流速度 最适宜的一、二次风速最适宜的一、二次风速 ( (四四) )合理送入二次风合理
16、送入二次风 二次风混入一次风的时间要合适。此二次风混入一次风的时间要合适。此外，二次风最好能按燃烧区域的需要分期外，二次风最好能按燃烧区域的需要分期分批送入。分批送入。 二次风的合理分配二次风的合理分配 ( (五五) )在着火区保持高温在着火区保持高温 ( (六六) )选择适当的煤粉细度选择适当的煤粉细度 18煤粉气流的燃烧与强化* ( (七七) )在强化着火阶段的同时必须强化燃烧在强化着火阶段的同时必须强化燃烧阶段本身阶段本身 在燃烧中心，燃烧可能在扩散区进行，而在燃烧中心，燃烧可能在扩散区进行，而在燃尽区，由于温度低，燃烧可能在动力区进在燃尽区，由于温度低，燃烧可能在动力区进行。因此对燃烧中心地带，应设法加强混合；行。因此对燃烧中心地带，应设法加强混合；对火炬尾部地带则应维持足够高的温度。对火炬尾部地带则应维持足够高的温度。 ( (八八) )合理组织合理组织炉内空气动力工况炉内空气动力工况 必须从燃烧器的结构、布置和运行上去合必须从燃烧器的结构、布置和运行上去合理组织炉内空气动力工况，改善火焰在炉内的理组织炉内空气动力工况，改善火焰在炉内的充满度，增加煤粉在炉内的停留时间。充满度，增加煤粉在炉内的停留时间。19煤粉气流的燃烧与强化* 完毕！完毕！谢谢观看！谢谢观看！20煤粉气流的燃烧与强化*
