鍋爐原理(武鋼動(dòng)力熱力廠)

1、鍋爐原理,主講： 張秀芳,電站燃煤鍋爐的構(gòu)成及工作過(guò)程 鍋爐參數(shù)及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 電廠鍋爐發(fā)展趨勢(shì),第一章 鍋爐機(jī)組概述,,鍋爐的作用,鍋爐是利用燃料的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱，將工質(zhì)加熱到一定溫度和壓力的換熱設(shè)備。在鍋爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)下敘過(guò)程,電站鍋爐是火力發(fā)電廠三大主機(jī)之一，又稱為蒸汽發(fā)生器。火力發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)換的基本過(guò)程,,,,,,,,,,,,,,,,,,鍋,,,爐,,,鍋爐本體,,,輔助設(shè)備,,,鍋爐機(jī)組,,,,,,,,,

2、,,,,,,,電站煤粉鍋爐機(jī)組組成,,,,電站煤粉鍋爐的構(gòu)成,1-原煤斗;2-給煤機(jī);3-磨煤機(jī);4-汽包;5-高溫過(guò)熱器;6-屏式過(guò)熱器;7-下降管;8-爐膛水冷壁;9-燃燒器;10-下聯(lián)箱;11-低溫過(guò)熱器;12-再熱器;13-再熱蒸汽出口;14-再熱蒸汽入口;15-省煤器;16-給水;17-空氣預(yù)熱器18-排粉風(fēng)機(jī);19-排渣裝置;20-送風(fēng)機(jī);21-除塵器;22-引風(fēng)機(jī);23-煙囪,,,,亞臨界自然循環(huán)燃煤鍋爐,,,,,1-汽包

3、；2-下降管；3-分隔屏；4-后屏；5-高溫過(guò)熱器；6-高溫再熱器；7-水冷壁；8-燃燒器；9-燃燒帶；10-空氣預(yù)熱器；11-省煤器進(jìn)口集箱；12-省煤器；13-低溫再熱器；14-低溫過(guò)熱器；15-折焰角；16-排渣裝置,煤、風(fēng)、煙系統(tǒng),,,,汽、水 系 統(tǒng),,,,鍋 爐 參 數(shù),額定蒸發(fā)量 在額定蒸汽參數(shù)，額定給水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料，保證熱效率時(shí)所規(guī)定的蒸發(fā)量，單位為t/h（或kg/s）,最大連續(xù)蒸發(fā)量（大型鍋爐） 在額定

4、蒸汽參數(shù)，額定給水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行所能達(dá)到的最大蒸發(fā)量，單位為t/h（或kg/s ）,蒸汽鍋爐額定蒸汽參數(shù) 在規(guī)定負(fù)荷范圍內(nèi)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行應(yīng)能保證的出口蒸汽參數(shù)， 額定蒸汽壓力（對(duì)應(yīng)規(guī)定的給水壓力），單位是Mpa ； 額定蒸汽溫度（對(duì)應(yīng)額定蒸汽壓力和額定給水溫度），單位是0C。,,,,我國(guó)電站鍋爐參數(shù)、容量系列,,,,鍋爐機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),,,,,熱效率（>90%）

5、 凈效率 燃燒效率 式中 Q 1— 鍋爐有效利用熱， kJ/kg； Q r — 鍋爐在單位時(shí)間內(nèi)所消耗燃料的輸入熱量,kJ/kg； — 鍋爐機(jī)組自身所消耗的熱量，kJ/kg； — 鍋爐機(jī)組自身電耗對(duì)應(yīng)的熱量，kJ/kg； 、 — 鍋爐化學(xué)、機(jī)械未完全燃燒熱損失，

6、%,鍋爐機(jī)組安全性指標(biāo),,,,,火力發(fā)電廠鍋爐煙塵及有害氣體最高允許排放濃度,本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用于： 第三時(shí)段（2004.1.1起新建火電廠）火電廠 兩控區(qū)（ SO2排放大或酸雨嚴(yán)重地區(qū)）及入爐煤Qar.net>12550的火電廠,,,,鍋 爐 類 型,鍋爐用途 電站鍋爐、工業(yè)鍋爐（熱水鍋爐）,鍋爐參數(shù) 低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力、 超超臨界壓力鍋爐,層燃爐 室燃爐

7、 硫化床爐,鍋爐燃燒方式,,,,鍋 爐 類 型,鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)流動(dòng)方式,自然循環(huán)汽包鍋爐 具有汽包，利用下降管和上升管中工質(zhì)密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán),強(qiáng)制循環(huán) 具有汽包和循環(huán)泵，利用循環(huán)回路中工質(zhì)密度差和循環(huán)泵壓頭工質(zhì)循環(huán),,,,鍋 爐 類 型,,直流鍋爐 無(wú)汽包，給水靠給水泵壓頭一次通過(guò)各受熱面產(chǎn)生蒸汽,低倍率循環(huán)鍋爐 無(wú)汽包，具有汽水分離器和再循環(huán)泵，主要靠再循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)工質(zhì) 再循環(huán),,,,電站鍋爐發(fā)展趨勢(shì),加快發(fā)

8、展大容量、高參數(shù)機(jī)組 大容量、高參數(shù)機(jī)組可適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，電站熱效率高，基建投資、設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用降低,可用率較高,強(qiáng)化煤電環(huán)境保護(hù)，發(fā)展?jié)崈羧济杭夹g(shù) 燃煤的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)和超臨界壓力蒸汽循環(huán)可滿足燃煤、高效、低污染要求,提高運(yùn)行可靠性和靈活性 可靠性涉及到設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、運(yùn)行維護(hù)和生產(chǎn)管理等各個(gè)方面 運(yùn)行靈活性要求大力發(fā)展中間負(fù)荷機(jī)組，適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰需要（低負(fù)荷或兩班制運(yùn)行）, 提高鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性。提高

9、機(jī)組的監(jiān)控水平,,,,煤的常規(guī)特性及對(duì)鍋爐工作的影響 煤的分類 燃料的燃燒計(jì)算 煙氣分析 鍋爐熱平衡,,第二章 鍋爐燃料及熱平衡計(jì)算,,煤的工業(yè)分析成分 水分(M)、灰分(A)、揮發(fā)分(V)、固定碳(FC),煤的組成特性,煤的元素分析成分 碳(C)、氫(H)、硫(S)、氧(0)、氮(N),,,,,,可燃元素 C（固定碳和揮發(fā)分中的C）、H、S（可燃硫 和硫 酸鹽硫 ） 不可燃元素

10、（內(nèi)部雜質(zhì)） O、N 不可燃成分（外部雜質(zhì)） M（內(nèi)、外）、A 可燃?xì)怏w揮發(fā)份 煤中的氫、氧、氮、硫與部分碳所組成的有機(jī)化合物加熱后分解, 形成氣體揮發(fā)出來(lái),,,,煤的成分基準(zhǔn),收到基（ar）（原應(yīng)用基y） 以入爐煤（包括煤的全部成分） 為基準(zhǔn) 空氣干燥基（ad ）（原分析基f） 以風(fēng)干狀態(tài)煤（除外部水分）為基準(zhǔn) 干燥基（d）（原干燥基g） 以去掉全部水分煤為基準(zhǔn) 干燥

11、無(wú)灰基（daf）（原可燃基r） 以去掉全部水分及灰分煤為基準(zhǔn),,,,煤成分基準(zhǔn)間的換算,,,,煤的成分基準(zhǔn)換算系數(shù),表2-1,,,,煤的發(fā)熱量及換算,,,,發(fā)熱量各基準(zhǔn)間的換算,,高位發(fā)熱量(Qgr)各基準(zhǔn)間的換算采用上述換算系數(shù),低位發(fā)熱量(Qnet)各基準(zhǔn)間的換算分三步進(jìn)行已知基準(zhǔn)的 Qnet → 已知基準(zhǔn)的 Qgr (式2-12等)已知基準(zhǔn)的 Qgr → 所求基準(zhǔn)的 Qgr (采用上述換算系數(shù))所求基準(zhǔn)的 Qgr

12、→所求基準(zhǔn)的 Qnet (式2-12等),,,,發(fā)熱量相關(guān)值,標(biāo)準(zhǔn)煤 收到基低位發(fā)熱量為29270 kJ/kg的燃料為標(biāo)準(zhǔn)煤 標(biāo)準(zhǔn)煤耗量 式中 、 ——分別為標(biāo)準(zhǔn)煤耗量與實(shí)際煤耗量,,,,,煤的分類,我國(guó)煤的主要分類指標(biāo) 干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf含量 可分為三大類：褐煤（ Vdaf含量＞37% ）、煙煤（ Vdaf含量＞10% ）、無(wú)煙煤（ Vdaf含量≤10%

13、 ）,為反映煤的燃燒特性，電廠煤粉鍋爐用煤還以收到基低位發(fā)熱量Qar,net 、收到基水分、干燥基灰分、干燥基硫分及灰的熔融特性DT、ST、FT作為參考指標(biāo)，分為五大類和十小類 其中低（劣）質(zhì)煤?jiǎn)为?dú)燃燒有困難，或燃燒不穩(wěn)定，或燃燒經(jīng)濟(jì)性差，或煤中有害雜質(zhì)含量高的煤，可分為五小類,,,,電廠鍋爐用煤分類,,,,電廠鍋爐用煤分類,,,,煤的類型,無(wú)煙煤 碳化程度高，含碳量很高，達(dá)95%，雜質(zhì)很少，發(fā)熱量很高,約為25000～

14、32500 kJ/kg； 揮發(fā)份很少，小于10%，Vdaf析出的溫度較高，著火和燃盡均較困難,儲(chǔ)存時(shí)不易自燃,,褐煤 碳化程度低，含碳量低，約為40～50%，水分及灰分很高，發(fā)熱量低, 約10000～21000 kJ/kg； 揮發(fā)分含量高，約40～50%，甚至60%，揮發(fā)分的析出溫度低，著火及燃燒均較容易,,,,煙煤 碳化程度次于無(wú)煙煤，含碳量較高，一般為40～60%,雜質(zhì)少，發(fā)熱量較高, 約為20000～300

15、00 kJ/kg； 揮發(fā)分含量較高，約10～ 45%，著火及燃燒均較容易 貧煤 揮發(fā)分含量10～20%的煙煤 揮發(fā)份較少，性質(zhì)介于無(wú)煙煤與煙煤之間，燃燒性能方面比較接近無(wú)煙煤； 劣質(zhì)煙煤 揮發(fā)份20～30%；但水分高，灰分更高的煙煤 發(fā)熱量低，為11000～12500 kJ/kg 這兩種煙煤著火及燃燒均較困難,煤的類型,,,,煤的灰分特性 用灰熔點(diǎn)表示，煤灰的角錐法確定 灰的變形溫度 DT（原t1）

16、 灰的軟化溫度 ST（原t2） 灰的流動(dòng)溫度 FT（原t3）,煤的灰分特性,,灰分特性影響因素 煤灰的化學(xué)組成 煤灰中酸性氧化物使灰熔點(diǎn)提高；堿性氧化物使灰熔點(diǎn)降低 煤灰周?chē)邷亟橘|(zhì)的性質(zhì) 氧化性介質(zhì)中，灰熔點(diǎn)較高；還原性介質(zhì)中，灰熔點(diǎn)較低,,,,煤的灰熔點(diǎn)越低，越容易結(jié)渣,煤中V對(duì)鍋爐工作的影響,揮發(fā)分 V V的含量代表了煤的地質(zhì)年齡，地質(zhì)年齡越短，煤的碳化程度越淺，煤中的氣體揮發(fā)越少 V含量越

17、多，煤的著火溫度低，易著火燃燒 V 多，V揮發(fā)使煤的孔隙多，反應(yīng)表面積大，反應(yīng)速度加快 V 多，煤中難燃的固定碳含量便少，煤易于燃盡 V 多， V著火燃燒造成高溫，有利于碳的著火、燃燒,,,,煤中M、A對(duì)鍋爐工作的影響,水分M、灰分A M、A 高，煤中可燃成分相對(duì)減少，煤的熱值低 M、A 高，M 蒸發(fā)、A熔融均要吸熱，爐膛溫度降低 M、A 高，增加著火熱或包裹碳粒，使煤著火、燃燒與燃盡困難； M、A 高，q2、q3

18、、q4、q6 增加，效率下降 M、A 高，過(guò)熱器易超溫 M、A 高，受熱面腐蝕、堵灰、結(jié)渣及磨損加重 M、A 高，煤粉制備困難或增加能耗 A 高，造成大氣和環(huán)境的污染,,,,煤中C、S、ST對(duì)鍋爐工作的影響,,灰熔點(diǎn)（ST） 灰分在熔融狀態(tài)下粘結(jié)在鍋爐受熱面上造成結(jié)渣，危及鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 對(duì)于固態(tài)排渣爐， ST< 1350℃ 可能結(jié)渣,含碳量 C C 高，熱值高；但不易著火、燃

19、燒,硫分 S 可燃硫的熱值低，含量少，對(duì)煤的著火、燃燒無(wú)明顯影響 易造成受熱面的堵灰；腐蝕 形成酸雨，污染環(huán)境 燃料中的硫化鐵加劇磨煤部件的磨損,,,,燃料的燃燒工況,理論工況 燃料在沒(méi)有過(guò)?？諝獾那闆r下完全燃燒 燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分 CO2、SO2、N2和H2O 理論煙氣量,設(shè)計(jì)工況 實(shí)際送入的空氣量大于理論空氣量，以保證燃料完全燃燒 燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分 CO2、SO2、N2、H2O和

20、剩余O2 實(shí)際煙氣量 Vy,實(shí)際工況 實(shí)際送入的空氣量大于理論空氣量，仍為不完全燃燒 燃燒產(chǎn)物（煙氣）組成成分 CO2、SO2、N2 、 H2O、剩余O2 和未完全燃燒氣體CO 實(shí)際煙氣量 Vy,,,,煤的燃燒反應(yīng),煤中可燃元素的燃燒反應(yīng)是燃燒計(jì)算的基礎(chǔ)，1kg收到基燃料包括 Kg的碳、 kg的氫、 kg的硫,碳完全燃燒反應(yīng)方程式

21、C + O2 → CO2 12 kg C + 22.41 Nm3 O2 → 22.41 Nm3 CO2,1kg C + 1.866 Nm3 O2 → 1.866 Nm3 CO2 1kg H + 5.56 Nm3 O2 → 11.1 Nm3 H2O 1kg S + 0.7 Nm3 O2 → 0.7 Nm3 SO2,,,,燃燒所需要的空氣量,,理論空氣量 V 0 1kg 燃料完全燃燒時(shí)所需要的最小空氣量

22、(無(wú)剩余氧)可通過(guò)燃料中可燃元素（C、H、S）的燃燒化學(xué)反應(yīng)方程式求得,實(shí)際空氣量 V 式中 α、β—分別為煙氣側(cè)和空氣側(cè)的過(guò)?？諝庀禂?shù),,,,過(guò)?？諝庀禂?shù)α與漏風(fēng)系數(shù)△α,Δα各受熱面處煙氣側(cè)漏風(fēng)系數(shù)，查表2-7確定；△V為煙道漏風(fēng)量 為爐膛出口處過(guò)?？諝庀禂?shù)，在推薦值范圍內(nèi)選取,,,,過(guò)?？諝庀禂?shù)β與漏風(fēng)系數(shù)△α,為空氣預(yù)熱器出、進(jìn)口處空氣側(cè)過(guò)?？諝庀禂?shù) 分別為爐膛、制粉系

23、統(tǒng)和空預(yù)器漏風(fēng)系數(shù)，查表確定,,,,煙 氣 容 積,理論煙氣容積 α=1、完全燃燒：O2 = 0；CO = 0,實(shí)際煙氣容積 α>1、完全（不完全）燃燒：O2 ≠0；CO=0（ CO≠0）,,,,,,,,煙氣分析成分,煙氣分析是以1kg燃料燃燒生成的干煙氣（除去水分后的煙氣）容積為基礎(chǔ)，采用奧氏分析儀進(jìn)行的 煙氣分析可得到 在干煙氣Vgy中所占的容積百分比,,,,判斷燃

24、燒狀況,,,,,,α=1、且完全燃燒：CO=0，O2= 0,完全燃燒方程式： α＞l、且完全燃燒： CO=0,鍋爐常用燃料的β值和 RO2max 值見(jiàn)表2-8。為保持爐內(nèi)良好的燃燒工況,運(yùn)行中應(yīng)監(jiān)測(cè)并維持爐內(nèi)一定的 RO2，使其盡量靠近 RO2max,判斷燃燒狀況,,,,,運(yùn)行中α及Vy的確定,煙氣容積,干煙氣容積,,,,鍋爐熱平衡方程式,,,,鍋爐輸入熱量 Qr,,對(duì)于燃煤鍋爐，若燃料和空氣沒(méi)有利用外界熱量進(jìn)行預(yù)熱，且燃煤水分

25、滿足則,,,,鍋爐有效利用熱 Q1,式中 Q 工質(zhì)總吸熱量， kJ/ s B 燃料消耗量， kg/s Dgr、Dzr、DPw 過(guò)熱蒸汽量、再熱蒸汽量和排污量，kg/s 、 、h g s 過(guò)熱蒸汽焓、飽和蒸汽焓和給水焓，kJ/kg

26、 、 再熱蒸汽出口和進(jìn)口焓，kJ/kg,,,,固體未完全燃燒熱損失 q4 q4 取決于燃料種類、燃燒方式、爐膛型式與結(jié)構(gòu)、燃燒器設(shè)計(jì)與布置、鍋爐運(yùn)行工況 Vdaf小；（Mar、Aar ）大，q4 大； R90大， q4 大； 過(guò)大或過(guò)小，q4 大 煤粉在爐膛停留時(shí)間τ過(guò)小， q4 大,未完全燃燒熱損失q4,設(shè)計(jì)時(shí), q4、按推薦數(shù)據(jù)選?。ū?-10）,,,,,,未被完全利用熱損失q2,排煙

27、熱損失 q2式中 -- 排煙焓, 取決于 與 ，kJ/kg -- 進(jìn)入鍋爐的冷空氣焓, kJ/kg -- 排煙處過(guò)剩空氣系數(shù),,,,未被完全利用熱損失q5,圖2-8 額定容量下鍋爐的散熱損失,散熱損失 q5額定負(fù)荷下的散熱損失是外部冷卻損失，可根據(jù)鍋爐尾部受熱面的布置查圖2-8確定,,,,熱效率ηgr與燃料消耗量 B,熱效率,燃料消耗量,計(jì)算燃料消耗量,,,,化學(xué)反應(yīng)速

28、度 在反應(yīng)系統(tǒng)單位體積中物質(zhì)（反應(yīng)物或生成物）濃度的變化率，單位是mol /（cm3·s） 對(duì)于反應(yīng)式?A＋?B → ?G＋?H 反應(yīng)速度為 CA、CB、CG、CH 分別為反應(yīng)物A、B和生成物G、H的濃度，mol/cm3 α、β、γ、δ 分別為相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù),燃燒反應(yīng)是一種

29、發(fā)光放熱的高速化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)伴隨各種物理過(guò)程 均相燃燒 燃料和氧化劑物態(tài)相同，如氣體燃料在空氣中燃燒 多相燃燒 燃料和氧化劑物態(tài)不同，如固體燃料在空氣中燃燒,化學(xué)反應(yīng)速度,,,,,均相反應(yīng)質(zhì)量作用定律,,質(zhì)量作用定律 反映濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響 對(duì)于均相反應(yīng)，在一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)速度與參加反應(yīng)各反應(yīng)物濃度乘積成正比，各反應(yīng)物濃度的冪指數(shù)等于其相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù),,,,,對(duì)反應(yīng) ?A＋?B → ?G＋?H 質(zhì)量作用

30、定律可用下式表示 式中：k 為反應(yīng)速度常數(shù)，表示單位物質(zhì)濃度時(shí)的反應(yīng)速度,在溫度不變的情況下，反應(yīng)物的濃度越高，分子的碰撞機(jī)會(huì)越多，化學(xué)反應(yīng)速度就越快。,多相反應(yīng)質(zhì)量作用定律,,,,,阿累尼烏斯定律,阿氏定律 反映溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響,反應(yīng)物濃度不變時(shí)，反應(yīng)速度常數(shù)k 隨溫度變化的關(guān)系 式中

31、 k0－頻率因子，近似為一常數(shù) R、T、 E －通用氣體常數(shù)、熱力學(xué)溫度、活化能,活化能 E 破壞原有化學(xué)鍵并建立新化學(xué)鍵所必須消耗的能量，具有活化能的分子為活化分子?；罨?E與反應(yīng)物種類有關(guān)，揮發(fā)分含量小的煤，E大,,,,煤燃燒過(guò)程的四個(gè)階段,預(yù)熱干燥 煤被加熱至100℃左右，煤粒表面及煤?？p隙間的水被逐漸蒸發(fā)出來(lái)。大量吸熱,,,,揮發(fā)份析出并著火 溫度升至一定值，煤中揮發(fā)分析出，同時(shí)生成焦碳（固定碳）。達(dá)到一定溫

32、度，析出的揮發(fā)分就著火、燃燒.。不同煤的著火溫度不同。少量吸熱,燃燒 揮發(fā)份首先燃燒造成高溫，碳開(kāi)始著火、燃燒。大量放熱,燃盡 殘余的焦炭最后燃盡，成為灰渣。少量放熱,焦碳的燃燒反應(yīng),附加反應(yīng) C 及 C O 與空氣中的水蒸汽產(chǎn)生的反應(yīng) C + H2 O →C O + H2 C + 2 H2 O →C O2 + 2 H2 CO

33、+ H2O → C O2 + H2,,,,一次反應(yīng) 在一定溫度下，碳和氧的化學(xué)反應(yīng)可能有兩種 C + O2 → C O2 C + O2 → C O,二次反應(yīng) 一次反應(yīng)的生成物CO2、CO與初始反應(yīng)物碳和氧 再次發(fā)生反應(yīng) C + C O2 →2 C O C O + O2 → C O2,焦碳燃燒的動(dòng)力學(xué)特性,,,,氧氣

34、從外界擴(kuò)散到炭粒周?chē)?，氧氣通過(guò)灰殼的阻力，到達(dá)炭粒的表面； 氧氣吸附在炭粒表面； 高溫下，炭粒和氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成CO2和CO，同時(shí)不可燃物生成灰渣（灰殼的一部分）；,焦碳燃燒按下述程序進(jìn)行,燃燒產(chǎn)物（CO2和CO）從炭粒表面上解吸析； 燃燒產(chǎn)物通過(guò)灰殼阻力向外擴(kuò)散，其中CO2直接擴(kuò)散在周?chē)諝庵校?CO在擴(kuò)散過(guò)程中遇氧氣又變成CO2 ，然后再向遠(yuǎn)處空氣中擴(kuò)散,焦碳燃燒的動(dòng)力學(xué)特性,焦碳的燃燒反應(yīng)速度的影響因素可以是化學(xué)

35、的（反應(yīng)物的吸附作用、化學(xué)反應(yīng)本身、或生成物的脫附作用）；也可以是物理擴(kuò)散的（反應(yīng)物或生成物的擴(kuò)散過(guò)程）,焦碳的燃燒反應(yīng)速度取決于上述連續(xù)過(guò)程中最慢的某一個(gè)階段，氧向碳粒表面的擴(kuò)散或在碳表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),,,,碳的燃燒反應(yīng)速度,,焦碳的燃燒反應(yīng)速度取決于溫度、焦碳顆粒尺寸、氧氣濃度、環(huán)境壓力和氣體與焦碳顆粒之間的相對(duì)速度等 式中：mp―焦碳顆粒質(zhì)量； ρp―焦碳粒顆密度；

36、P ―壓力； χ02―氧氣濃度； d ―焦碳顆粒的直徑； k ―焦碳顆粒的反應(yīng)速率常數(shù),,,,碳的燃燒反應(yīng)速度,,,,式中 A 為反應(yīng)前置系數(shù)； d 為碳粒直徑； D 為氧氣擴(kuò)散系數(shù)； ? 為化學(xué)當(dāng)量因子。若主要產(chǎn)物是CO2，則?等于1；若主要產(chǎn)物 是CO，則?等于2； TP、Ta 分別為碳粒溫度和邊界層中氣體平均溫度,煤的燃

37、燒特點(diǎn),煤中含有水分 煤的燃燒過(guò)程中，水蒸氣很易和C及燃燒產(chǎn)物CO作用，生成CO2和H2，H2再與CO或CO2反應(yīng)。這種催化作用，使燃燒反應(yīng)更加復(fù)雜并改變化學(xué)反應(yīng)速度,煤中含有揮發(fā)分 揮發(fā)分對(duì)煤的著火燃燒有利；另一方面，揮發(fā)分析出燃燒，消耗了大量氧氣，并增加了氧氣向煤粒表面的擴(kuò)散阻力，使燃燒過(guò)程的初期焦碳的燃燒速度下降,煤中含有礦物雜質(zhì) 在燃燒過(guò)程會(huì)生成灰，灰層包裹著碳粒，會(huì)妨礙氧向碳粒表面的擴(kuò)散，或使碳粒反應(yīng)表面減少，使

38、燃燒難以進(jìn)行，燃盡困難,,,,煤是一種多孔性物質(zhì) 它受熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣和揮發(fā)分，不但向煤粒表面四周的空間擴(kuò)散，而且還會(huì)向煤粒的內(nèi)部空隙擴(kuò)散,煤粉的燃燒特點(diǎn),鍋爐燃用煤粉的顆粒很?。?0～100μm），爐膛溫度又很高，煤粉在爐膛中的加熱速度可以達(dá)到（104℃/s或更高）,煤粉快速加熱時(shí)，煤中揮發(fā)分的含量和成分都與慢速加熱的揮發(fā)分常規(guī)測(cè)試方法不同,煤粉快速加熱時(shí)，揮發(fā)分析出、著火和碳的著火燃燒幾乎是同時(shí)的，其中極小的煤粉甚至可能先著火燃

39、燒,煤粉快速加熱時(shí)，焦碳在孔隙結(jié)構(gòu)方面與慢速加熱有很大差別,,,,煤粉火焰中揮發(fā)分的析出曲線,煤粉氣流完全燃燒的條件,,,,值影響 q2、q3 和 q4 在一定范圍內(nèi) 減小，q2 降低，但q3 、q4 會(huì)增加,供應(yīng)適量的空氣α 爐膛出口過(guò)?？諝庀禂?shù) 可代表空氣量對(duì)燃燒過(guò)程的影響,煤粉氣流完全燃燒的條件,,保證足夠的爐膛溫度 爐溫高，著火快，燃燒速度快，燃燒過(guò)程便進(jìn)行得猛烈，燃燒也易于趨向完全 爐溫過(guò)高，不但會(huì)

40、引起爐內(nèi)結(jié)渣，也會(huì)引起水冷壁的膜態(tài)沸騰 爐溫在（1000～2000℃）范圍內(nèi)比較適宜,,,,促進(jìn)燃料與空氣充分混合 煤粉完全燃燒應(yīng)使煤粉和空氣充分?jǐn)_動(dòng)混合。要求燃燒器的結(jié)構(gòu)特性優(yōu)良，一、二次風(fēng)配合良好，爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)均勻,保證足夠的停留時(shí)間τ 煤粉在爐內(nèi)的停留時(shí)間τ 煤粉自燃燒器出口至爐膛出口所經(jīng)歷的時(shí)間 τ過(guò)小， 煤粉至爐膛出口處還沒(méi)有燒完，爐膛出口后溫度降低使燃燒基本停止，造成燃燒熱損失增

41、大；局部再燃燒會(huì)引起過(guò)熱器爆管和結(jié)渣。τ取決于爐膛容積熱強(qiáng)度、爐膛截面熱強(qiáng)度和鍋爐運(yùn)行負(fù)荷,煤粉氣流完全燃燒的條件,,,,第三章 煤粉制備及其系統(tǒng),,煤粉特性 磨煤機(jī) 制粉系統(tǒng),,煤的自燃性與爆炸性,煤粉的自燃 煤粉在氧化性介質(zhì)中，當(dāng)煤粉散熱不良或周?chē)橘|(zhì)溫度升高時(shí)，會(huì)發(fā)生自燃 煤粉的爆炸 發(fā)生自燃的煤粉遇到明火會(huì)發(fā)生爆炸,影響煤粉爆炸的因素主要有：煤的揮發(fā)分含量、煤粉細(xì)度、煤粉的濃度和溫度、煤粉的水分,制粉

42、系統(tǒng)需采用一定的防爆措施，如設(shè)置防爆門(mén)等,,,,煤粉細(xì)度 Rx,,,,煤粉均勻性系數(shù)n,R200< R90， n為正值當(dāng)R90一定時(shí)，n值越大，則R200越小，說(shuō)明煤粉中過(guò)粗的煤粉較少 當(dāng)R200一定時(shí)，n值越大，則R90越大，說(shuō)明煤粉中過(guò)細(xì)的煤粉較少n值越大，煤粉中過(guò)粗和過(guò)細(xì)的煤粉均較少，即煤粉粒度分布較均勻n取決于磨煤機(jī)和粗粉分離器的型式，一般取n = 0.8～1.2,,,,煤的可磨性系數(shù),哈氏可磨性指數(shù)

43、HGI HGI86 為易磨煤,,與 HGI之間關(guān)系,,,,用來(lái)表示磨煤機(jī)將煤磨成一定細(xì)度煤粉的難易程度,制粉設(shè)備與系統(tǒng),磨煤機(jī) 低速磨(15～25r/min) 中速磨(50～300r/min) 高速磨(500～1500r/min),制粉系統(tǒng) 中間儲(chǔ)倉(cāng)式系統(tǒng) 直吹式系統(tǒng),,,,低速磨（鋼球磨）,普通筒式鋼球磨的圓筒由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)低速轉(zhuǎn)動(dòng)，燃料和干燥劑（熱空氣）從磨一端的空心軸進(jìn)入圓筒，在圓筒內(nèi)煤被干燥、并經(jīng)筒

44、內(nèi)裝有的大量鋼球打碎、研磨成粉，隨后被干燥劑從磨的另一端帶出,低速磨主要有普通筒式鋼球磨、雙進(jìn)雙出筒式鋼球磨,,,,n 過(guò)小，筒內(nèi)鋼球與煤靠與筒壁的摩擦力帶上去，形成一個(gè)斜面，然后沿斜面滑落,鋼球磨筒體最佳轉(zhuǎn)速 nzj,n 處于上述兩者之間，鋼球被帶到一定高度，沿拋物線落下，鋼球?qū)ν驳椎拿喊l(fā)生強(qiáng)烈撞擊作用，輔以研磨 磨煤作用最大時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為最佳工作轉(zhuǎn)速nzj 經(jīng)驗(yàn)表明： nzj =（0.75-0.78）nlj,,,,沒(méi)有撞擊作

45、用，磨煤效果差，煤粉磨得過(guò)細(xì)，出力降低，電耗大,n 影響磨煤出力和電耗,n 過(guò)大，離心力很大，球與煤隨筒壁一同旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生這種狀態(tài)的最低轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速nlj,鋼球磨最佳通風(fēng)量,Vtf 過(guò)小 筒內(nèi)風(fēng)速過(guò)小，出口端鋼球能量沒(méi)有被充分利用，只能帶出的少量的細(xì)煤粉，磨煤出力下降，單位磨煤電耗大,Vtf 過(guò)大 筒內(nèi)風(fēng)速過(guò)大，磨煤機(jī)出口煤粉過(guò)粗，粗粉分離器回粉量增大，通風(fēng)電耗增大,,,,最佳通風(fēng)量 磨煤和通風(fēng)電耗之和最小時(shí)的通風(fēng)量

46、， 的大小與煤的種類、煤粉細(xì)度、筒體容積及鋼球充滿系數(shù)等有關(guān)。,Vtf 直接影響燃料沿筒體長(zhǎng)度的分布和磨煤出力,鋼球磨特性,鋼球磨結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)煤種適應(yīng)性強(qiáng)，出力大，運(yùn)行可靠；但初投資大，對(duì)鍋爐負(fù)荷適應(yīng)性差；單位電耗大，噪音大,,,,雙進(jìn)雙出鋼球磨(低速磨),軸頸內(nèi)帶熱風(fēng)空心管雙進(jìn)雙出筒式鋼球磨 圓筒兩端的空心軸內(nèi)有一空心圓管，圓管外裝有螺旋輸送裝置。兩端的空心軸既是熱風(fēng)和原煤的進(jìn)口，又是煤粉氣流混合物的出口。從而形成兩個(gè)相

47、互對(duì)稱又彼此獨(dú)立的磨煤回路兩個(gè)回路 兩個(gè)回路同時(shí)使用時(shí)磨煤機(jī)出力最大；也可以單獨(dú)使用一個(gè)，這時(shí)可使磨煤出力降至50％以下,,,,雙進(jìn)雙出鋼球磨的特點(diǎn),,,,雙進(jìn)雙出鋼球磨可擴(kuò)大鋼球磨的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)響應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化的時(shí)間非常短，有利于低揮發(fā)分煤的穩(wěn)燃 其出力不是靠調(diào)整給煤機(jī)來(lái)控制，而是靠調(diào)整一次風(fēng)量控制。加大一次風(fēng)閥門(mén)的開(kāi)度，風(fēng)量及帶出的煤粉流量同時(shí)增加，因此，在任何負(fù)荷下，煤粉濃度變化不大，且煤粉細(xì)度降低

48、 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)設(shè)有微動(dòng)裝置 磨煤機(jī)在停機(jī)或維修操作時(shí)以額定轉(zhuǎn)速的1／100轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，可使筒內(nèi)存煤及時(shí)散熱防止自燃。故短時(shí)間停機(jī)時(shí)不必將筒內(nèi)的剩煤排空 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)應(yīng)用檢測(cè)制粉噪聲或進(jìn)出口差壓的方法來(lái)控制筒內(nèi)的存煤量 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)保持了鋼球磨煤種適應(yīng)性廣等所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)大大縮小了體積，降低了磨煤機(jī)的能耗，增強(qiáng)了適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化的能力,鋼球磨中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)有熱風(fēng)送粉和乏氣送粉兩種,鋼球磨中儲(chǔ)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng),,,

49、,空氣經(jīng)送風(fēng)機(jī)→空預(yù)器→一次風(fēng)機(jī)→一次風(fēng)箱→混合器（熱氣與煤粉）→一次風(fēng)噴口 乏氣經(jīng)細(xì)粉分離器→排粉機(jī)→乏氣風(fēng)箱→三次風(fēng)噴口 適用無(wú)煙煤、貧煤及劣質(zhì)煤,鋼球磨中儲(chǔ)式乏氣送粉系統(tǒng),,,,,,,乏氣經(jīng)細(xì)粉分離器→排粉機(jī)→一次風(fēng)箱→混合器（乏氣與煤粉）→ 一次風(fēng)噴口 適用于煙煤等揮發(fā)分含量高的煤種,鋼球磨中儲(chǔ)式系統(tǒng)再循環(huán)管,再循環(huán)管31 將部分磨煤乏氣從排粉風(fēng)機(jī)后返回到磨煤機(jī)，然后再回到排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)行循環(huán) 再循環(huán)風(fēng)溫度低，既

50、可以調(diào)節(jié)磨煤機(jī)入口干燥劑的溫度，又能增加磨煤的通風(fēng)量，并能兼顧燃燒所需一次風(fēng)的要求，從而協(xié)調(diào)磨煤、干燥和燃燒三方面所需的風(fēng)量,,,,中 速 磨,原煤經(jīng)落煤管進(jìn)入兩組相對(duì)運(yùn)動(dòng)碾磨件之間，在壓緊力的作用下被擠壓、研磨成粉。熱風(fēng)經(jīng)四周風(fēng)環(huán)進(jìn)入磨煤機(jī)，對(duì)被甩至此處的煤粉進(jìn)行干燥并將煤粉帶入粗粉分離器進(jìn)行分離，不合格的煤粉返回磨煤機(jī)重磨，細(xì)粉則送出磨外,中速磨有盤(pán)式磨（輥-盤(pán)式）、碗式磨(輥-碗式HR、HP)、環(huán)式磨(輥-環(huán)式MPS、球-環(huán)式

51、E),,,,,,中速磨布置緊湊，初投資小，單位電耗小，適應(yīng)變負(fù)荷運(yùn)行；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易磨水分太大和太硬的燃料,,中速磨直吹式負(fù)壓系統(tǒng),,排粉風(fēng)機(jī)裝在磨煤機(jī)出口，整個(gè)系統(tǒng)在負(fù)壓下運(yùn)行 煤粉不會(huì)向外泄漏，對(duì)環(huán)境污染小 漏風(fēng)大，排粉風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重，效率低，電耗大，系統(tǒng)可靠性差。,中速磨直吹式制粉系統(tǒng)有正壓和負(fù)壓系統(tǒng)；正壓系統(tǒng)又有熱一次風(fēng)和冷一次風(fēng)系統(tǒng),,,,中速磨直吹式正壓熱一次風(fēng)系統(tǒng),,正壓系統(tǒng)：一次風(fēng)機(jī)布置在磨煤機(jī)之前，系統(tǒng)處于正壓

52、狀態(tài)下工作 無(wú)漏風(fēng)；葉片磨損小 煤粉易外泄，系統(tǒng)需設(shè)專門(mén)的密封風(fēng)機(jī) 熱一次風(fēng)系統(tǒng)：配置二分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。一次風(fēng)機(jī)布置在空預(yù)器與磨煤機(jī)之間，輸送的是熱空氣 空氣溫度高，比容大，風(fēng)機(jī)體積大，電耗高，易發(fā)生高溫侵蝕，運(yùn)行效率及可靠性低,,,,,中速磨直吹式正壓冷一次風(fēng)系統(tǒng),,冷一次風(fēng)系統(tǒng)：配置三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。一、二次風(fēng)各自由單獨(dú)風(fēng)機(jī)輸送，風(fēng)機(jī)處于空預(yù)器之前，輸送的是干凈的冷空氣 空氣溫度低，比容小，風(fēng)機(jī)體積小，電耗低

53、，效率高；高壓頭冷一次風(fēng)機(jī)可兼作密封風(fēng)機(jī)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)；熱風(fēng)溫度不受一次風(fēng)機(jī)的限制，可滿足磨制較高水分煤種的要求,,,,,高 速 磨(風(fēng)扇磨),高速磨由葉輪、帶有護(hù)甲的蝸殼和粗粉分離器組成，裝有沖擊板的葉輪由電機(jī)帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)。原煤和干燥劑一起被吸入磨煤機(jī)內(nèi)，煤被轉(zhuǎn)動(dòng)的沖擊板打碎，甩到護(hù)甲上再次被撞擊成煤粉，煤粉借助風(fēng)扇產(chǎn)生的壓頭由干燥劑攜帶經(jīng)粗粉分離器帶出,,,,高速磨結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相應(yīng)的制粉系統(tǒng)簡(jiǎn)單，金屬耗量小，對(duì)鍋爐負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，特別適應(yīng)磨

54、高水分煤種；但部件磨損大，不宜磨制較硬的煤種,高速磨直吹式系統(tǒng),,,（a）熱風(fēng)干燥；（b）熱風(fēng)-爐煙干燥,,,,磨制煙煤和水分不高的褐煤 采用熱風(fēng)作為干燥劑 磨制高水分不高的褐煤 采用熱風(fēng)摻爐煙作為干燥劑,兩種制粉系統(tǒng)的比較,直吹式系統(tǒng) 系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備部件少，管路短、阻力小，初投資和系統(tǒng)的建筑尺寸小，輸粉電耗較??；但磨煤機(jī)的工作直接影響鍋爐的運(yùn)行，鍋爐機(jī)組的可靠性相對(duì)低些,,,,儲(chǔ)倉(cāng)式系統(tǒng) 設(shè)有煤粉倉(cāng)，磨煤機(jī)可一直維

55、持在經(jīng)濟(jì)工況下運(yùn)行，磨煤機(jī)的工作對(duì)鍋爐影響較小，系統(tǒng)的可靠性高；但系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備部件多，初投資及運(yùn)行費(fèi)用高,鍋爐負(fù)荷變動(dòng)時(shí) 儲(chǔ)倉(cāng)式系統(tǒng) 調(diào)節(jié)給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)改變煤粉量，既方便又靈敏； 直吹式系統(tǒng) 從改變給煤量開(kāi)始，經(jīng)過(guò)整個(gè)系統(tǒng)才能改變煤粉量，惰性較大,第四章 燃燒設(shè)備和煤粉燃燒技術(shù),,煤粉高效燃燒技術(shù)煤粉爐的爐膛 爐膛的作用與型式 煤粉燃燒器 燃燒器的作用與要求 燃燒器的類型與布置 煤粉火炬的穩(wěn)燃技術(shù) W

56、型火焰燃燒方式 W型火焰爐膛結(jié)構(gòu) W型火焰燃燒方式的特點(diǎn),,煤的燃燒特點(diǎn),煤中含有水分 煤的燃燒過(guò)程中，水蒸氣很易和C及燃燒產(chǎn)物CO作用，生成CO2和H2，H2再與CO或CO2反應(yīng)。這種催化作用，使燃燒反應(yīng)更加復(fù)雜并改變化學(xué)反應(yīng)速度,煤中含有揮發(fā)分 揮發(fā)分對(duì)煤的著火燃燒有利；另一方面，揮發(fā)分析出燃燒，消耗了大量氧氣，并增加了氧氣向煤粒表面的擴(kuò)散阻力，使燃燒過(guò)程的初期焦碳的燃燒速度下降,煤中含有礦物雜質(zhì) 在燃燒過(guò)程會(huì)

57、生成灰，灰層包裹著碳粒，會(huì)妨礙氧向碳粒表面的擴(kuò)散，或使碳粒反應(yīng)表面減少，使燃燒難以進(jìn)行，燃盡困難,,,,煤是一種多孔性物質(zhì) 它受熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣和揮發(fā)分，不但向煤粒表面四周的空間擴(kuò)散，而且還會(huì)向煤粒的內(nèi)部空隙擴(kuò)散,煤粉的燃燒特點(diǎn),鍋爐燃用煤粉的顆粒很小（30～100μm），爐膛溫度又很高，煤粉在爐膛中的加熱速度可以達(dá)到（104℃/s或更高）,煤粉快速加熱時(shí)，煤中揮發(fā)分的含量和成分都與慢速加熱的揮發(fā)分常規(guī)測(cè)試方法不同,煤粉快速加熱時(shí)，

58、揮發(fā)分析出、著火和碳的著火燃燒幾乎是同時(shí)的，其中極小的煤粉甚至可能先著火燃燒 煤燃燒的四個(gè)階段不明顯，揮發(fā)分析出過(guò)程幾乎延續(xù)到燃燒的最后階段,,,,煤粉氣流的著火 由緩慢的氧化狀態(tài)轉(zhuǎn)化到快速的燃燒狀態(tài)的瞬間過(guò)程轉(zhuǎn)變時(shí)的瞬間溫度稱為著火溫度,著火和熄火的熱力條件,,,,,煤粉氣流的著火溫度,放熱曲線Q1是一條指數(shù)曲線，散熱曲線Q2接近于直線,點(diǎn)2對(duì)應(yīng)的溫度即為著火溫度Tzh,Tb=Tb1（很低），散熱線

59、 與 Q1 交點(diǎn)1為穩(wěn)定平衡點(diǎn)，煤粉處于低溫緩慢氧化狀態(tài),Tb=Tb2 ，散熱線 與 Q1 交點(diǎn)2為不穩(wěn)定平衡點(diǎn)，只要稍增加系統(tǒng)的溫度， Q1 > Q2 ，反應(yīng)將自動(dòng)加速過(guò)渡到點(diǎn)3高溫穩(wěn)定平衡點(diǎn)，此時(shí)，只要保證煤粉和空氣的不斷供應(yīng)，最后將穩(wěn)定在高溫燃燒狀態(tài)。即在一定的放熱和散熱條件下，只要系統(tǒng)溫度T >Tzh，燃燒反應(yīng)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行,,,,煤粉氣流的熄火溫度,Tzh 、Txh是在一定測(cè)試條件下的相對(duì)

60、特征值， Txh大于Tzh。 強(qiáng)化著火的措施 在散熱條件不變的情況下，增加可燃混合物的初溫、濃度和壓力，加強(qiáng)放熱 在放熱條件不變時(shí)，增加燃燒室的保溫，減少放熱,Tb=Tb2、強(qiáng)化散熱，散熱線 與 Q1 交點(diǎn)4為不穩(wěn)定平衡點(diǎn)，只要反應(yīng)系統(tǒng)溫度稍降低， Q1 < Q2 ，反應(yīng)系統(tǒng)溫度急劇下降過(guò)渡到點(diǎn)5低溫穩(wěn)定平衡點(diǎn)，此時(shí)，煤粉只能產(chǎn)生緩慢地氧化，而不能著火和燃燒，從而使燃燒過(guò)程中止（熄火）。即 在

61、一定的放熱和散熱條件下，只要系統(tǒng)溫度T< Txh ，燃燒反應(yīng)就會(huì)自動(dòng)中斷 點(diǎn)4對(duì)應(yīng)的溫度即為熄火溫度Txh,,,,煤粉氣流的著火熱源,,,,,煤粉氣流著火熱源 煤粉氣流卷吸回流的高溫?zé)煔?；火焰、爐墻等對(duì)煤粉的輻射 燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的熱量,煤粉氣流的著火熱源,,細(xì)煤粉溫升比粗煤粉快得多； 煤粉氣流的著火主要是靠高溫回流煙氣的加熱,,,,煤粉氣流由初溫T0加熱到著火溫度 Tz 所需時(shí)間τz

62、分別為,輻射為主要熱源（曲線2）,高溫回流煙氣對(duì)流為主要熱源（曲線1）,煤粉氣流著火熱,式中 Br―每臺(tái)燃燒器的燃料消耗量，kg/h ?r―燃燒器送入爐內(nèi)的空氣所對(duì)應(yīng)的過(guò)量空氣系數(shù) rl―一次風(fēng)量占爐膛出口相應(yīng)總風(fēng)量的百分比；c1K 、 Cq 、 cd ―一次風(fēng)、蒸汽及煤的比熱，J/Nm3·K） Mar、 Mmf

63、―煤的收到基水分，%、煤粉的水分，% Tzh―著火溫度，K T0―煤粉一次風(fēng)氣流初溫，K,,,,煤粉氣流的著火熱為將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量對(duì)于熱風(fēng)送粉，煤粉氣流的著火熱為,第一項(xiàng)為加熱煤粉和一次風(fēng)所需熱量 第二項(xiàng)為煤粉中水分蒸發(fā)、過(guò)熱所需熱量,,,,煤粉氣流著火熱,影響煤粉氣流著火的因素,燃料的性質(zhì) 揮發(fā)分含量Vdaf 小；水分、灰分含量高；煤粉細(xì)度大，則煤粉氣流著火溫度提

64、高，著火熱增大，著火所需時(shí)間長(zhǎng)，著火點(diǎn)離開(kāi)燃燒器噴口的距離增大,爐內(nèi)散熱條件 減少爐內(nèi)散熱，有利于著火。敷設(shè)衛(wèi)燃帶是穩(wěn)定低揮發(fā)分煤著火的有效措施，但需預(yù)防結(jié)渣,煤粉氣流的初溫 提高初溫T0 可減少著火熱。燃用低揮發(fā)分煤時(shí)應(yīng)采用熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)，提高預(yù)熱空氣溫度,,,,影響煤粉氣流著火的因素,一次風(fēng)量V1 （ V0 ?r γ1 ） V1過(guò)大，著火熱增加，著火延遲 V1過(guò)低，燃燒初期由于缺氧，化學(xué)反應(yīng)速度減慢，

65、阻礙著火繼續(xù)擴(kuò)展 V1在最佳值范圍內(nèi)選取,一次風(fēng)速w1 w1過(guò)高，通過(guò)單位截面積的流量增大，降低煤粉氣流的加熱速度，著火距離加長(zhǎng)，著火推遲 w1過(guò)低，燃燒器噴口易燒壞，煤粉管道堵塞 w1在最佳值范圍內(nèi)選取,,,,鍋爐負(fù)荷D D降低，煤耗量 B 相應(yīng)減少，水冷壁總的吸熱量Q 也減少，但減少的幅度較小，故Q/B反而增加，爐膛平均煙溫及燃燒器區(qū)域煙溫降低，當(dāng)鍋爐負(fù)荷降到一定程度時(shí)，會(huì)危及著火的穩(wěn)定性，甚至可能

66、引起熄火,影響煤粉氣流著火的因素,著火穩(wěn)定性條件限制了煤粉鍋爐負(fù)荷的調(diào)節(jié)范圍。一般在沒(méi)有其他穩(wěn)燃措施條件下，固態(tài)排渣煤粉爐只能在高于70% 額定負(fù)荷下運(yùn)行,,,,煤粉氣流完全燃燒的條件,,,,值影響 q2、q3 和 q4 在一定范圍內(nèi) 減小，q2 降低，但q3 、q4 會(huì)增加,供應(yīng)適量的空氣α 爐膛出口過(guò)?？諝庀禂?shù) 可代表空氣量對(duì)燃燒過(guò)程的影響,煤粉氣流完全燃燒的條件,,保證足夠的爐膛溫度 爐溫高，著火快，燃燒速

67、度快，燃燒過(guò)程便進(jìn)行得猛烈，燃燒也易于趨向完全 爐溫過(guò)高，不但會(huì)引起爐內(nèi)結(jié)渣，也會(huì)引起水冷壁的膜態(tài)沸騰 爐溫在（1000～2000℃）范圍內(nèi)比較適宜,,,,促進(jìn)燃料與空氣充分混合 煤粉完全燃燒應(yīng)使煤粉和空氣充分?jǐn)_動(dòng)混合。要求燃燒器的結(jié)構(gòu)特性優(yōu)良，一、二次風(fēng)配合良好，爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)均勻,保證足夠的停留時(shí)間τ 煤粉在爐內(nèi)的停留時(shí)間τ 煤粉自燃燒器出口至爐膛出口所經(jīng)歷的時(shí)間 τ過(guò)小， 煤粉至爐膛

68、出口處還沒(méi)有燒完，爐膛出口后溫度降低使燃燒基本停止，造成燃燒熱損失增大；局部再燃燒會(huì)引起過(guò)熱器爆管和結(jié)渣。τ取決于爐膛容積熱強(qiáng)度、爐膛截面熱強(qiáng)度和鍋爐運(yùn)行負(fù)荷,煤粉氣流完全燃燒的條件,,,,爐膛是燃料燃燒和熱交換（主要是輻射能交換）的場(chǎng)所 保證燃料燃燒完全（燃料在爐膛內(nèi)有足夠的停留時(shí)間） 布置合適的受熱面、合理組織爐內(nèi)熱交換 滿足鍋爐容量的要求；同時(shí)使煙氣到達(dá)爐膛出口時(shí)被冷卻到使其后的對(duì)流受熱面不結(jié)渣和安全工作所允許的溫度