燃料的成分和主要特性、煤分气流的着火和燃烧、锅炉的燃烧设备

1、图3-5 煤的挥发分与熄火温度的关系曲线曲线l一试验煤的灰分Aar=5;曲线2一日验煤的灰分Aar=20 由图3图3-5 煤的挥发分与熄火温度的关系曲线曲线l一试验煤的灰分Aar=5;曲线2一日验煤的灰分Aar=20图3-6 某种煤的燃烧分布曲线(晋缄申匠集煤)图3-6 某种煤的燃烧分布曲线(晋缄申匠集煤) 由此分析可知，挥发分越多的煤，其熄火温度必然比挥发分少的低些，即越不易熄火。图35所示的实验曲线也充分说明了这种关系。 (3)煤的燃烧特性试验。为了了解各种成分煤种的燃烧特性，我国有关单位常将煤样分别作出其燃烧分布 曲线、热解及燃尽率试验。 1)煤的燃烧分布曲线。取试验煤种的可燃质10mg

2、，在TGS2型热重分析测定仪上测得煤样的燃烧分布曲线(如图36所示)。试验时的条件为：吹扫气(N，)的流量为186mlmin，反应气(O)的流量为52mlmin，加热速度为40min，煤样细度小于200目。图36中上部曲线为试样的重度变化曲线，下部曲线为上部曲线的微分，即所谓燃烧分布曲线，中间曲线是温度变化曲线。在燃烧分布曲线中，第1小峰(图上未标明的左边小峰)为水分析出峰，图上标有的为燃料的易燃峰(包括挥发分和易燃焦炭部分)，标有的为燃料的难燃峰(焦炭中的难燃部分)。易燃峰陡峭上升顶点为着火温度，难燃峰的终点为燃尽温度，各峰下面积代表燃尽的煤量。 从燃烧分布曲线试验中可以得出煤样的燃烧特性值

3、，包括煤样的着火温度t()，各峰的最大燃烧速度 wa、max、wb、max，各峰的最大燃烧速度时相对应的温度 Ta、max、Tb、max()，燃尽时温度T()、各燃烧峰下燃掉的煤量Ga、Gb(mg)，燃烧掉煤量Ga、Gb时相对应的温度区域ta、tb()。 虽然由燃烧分布曲线难以看出试验煤种的着火、燃烧的难易程度，但可以通过与已掌握了的煤种进行比较来推算试验煤种的着火燃烧性能，对试验煤种的水分蒸发、挥发分析出、煤粉着火温度和燃尽所需时间有比较清晰的概念。 2)煤焦的燃尽率试验。用煤样采用工业分析方法和温度在700以前反应气为N2外，其他试验条件与燃烧分布曲线试验相同，待到700时保持恒温，且将反

4、应气切换为O2，使煤焦燃尽而获得的。煤焦燃尽率曲线如图37所示。从试验可以得出煤样的燃尽时间。 3)热解试验。煤样的热解试验条件，除反应气由O2改成N2外，其他条件与燃烧分布曲线试验时相同。根据试验结果可得出如图38所示的曲线，得出挥发分初析温度。从图卜曲线可以看出，试验煤的挥发分随温度升高而缓慢地析出，尤挥发分集中析出区，而是伴随着整个升温过程而不断释放出来，直至温度升高至800以上，还未全部释放完毕。图3-9着火温度与可燃基挥发分的关系 从上述煤样的燃烧分布曲线、热解曲线和煤焦的燃尽曲线，可以综合评价煤样的着火、燃烧性能。图3-9着火温度与可燃基挥发分的关系 煤的着火性能主要指标是着火温度

5、。但煤的着火温度并不是一个物理常数，只是在一定 条件下得到的相应特性值。因为在燃烧过程中，煤的着火温度决定于燃烧过程中的热力条件， 即取决于发热(加热)条件和散热条件。在相同的测试条件下，不同燃料的着火温度是不同的。就煤而言，反应能力越强(即挥发分高、焦炭活化能小)的煤，着火温度越低，就越容易着火；而挥发分低的无烟煤，着火温度就较高。 在上述的测试条件下，煤的着火温度与干燥无灰基挥发分含量的关系如图39所示，根据煤的着火温度可将煤分成表33所列的几个等级。表33 煤的着火性能等级着火温度()450350450280350240280240等级极难难中等易极易根据试验煤的燃烧分布曲线及数据，可得

6、知煤样的着火温度，就可得知该煤的着火性能等级，并看易燃峰和难燃峰区域的温度，越偏向低温区，则表示该煤越易燃烧。结合煤的热解曲线和燃尽率曲线分析，可知煤的挥发分初析温度的高低，而且可看出煤样有没有挥发分集中释放区域，从而可以确定煤样是否难燃，同时可以知道燃尽所需时间，这样，对煤样的着火、燃烧性能就比较清楚了。 3煤的结渣性能指标过去常用灰的熔融特性，即灰熔点来表示煤的结渣性能。有资料说明，当煤灰的DT1371时属不结渣煤。更多资料用灰的软化温度ST表示结渣性能，当ST1350时，结渣的可能性很小；而当ST1350时就有可能结渣。美国资料也介绍，当灰粒到达炉壁壁面时，若灰粒温度低于变形温度IT和软

7、化温度ST，灰粒不会黏附在炉壁上，而只会沉落于冷灰斗或被烟气带出炉膛。而当灰粒到达炉壁壁面时，灰粒温度接近ST时，壁面将黏附熔化和凝结的灰渣，难用吹灰器除去。灰的变形温度DI(或FT)和流动温度FT之间的温度差值t也会影响到结渣的可能性。t值较大时不易结渣，而且略有结渣也可用吹灰法除去；如果t值小，就容易结成大块渣。以上的一些说法都是比较粗略的。因为煤中有灰，灰的结渣性能，不仅与灰的熔融特性有关，而且与灰的化学成分有关。各种不同灰分的灰熔点各不相同，并且与煤的密度组成、煤的发热量、灰清流变特性以及灰渣周围介质气氛有关，因而常用下列指标表示： (1)结渣率。所谓结渣率是煤样在一定的空气流速下燃烧

8、井然尽，其所含灰分因受高温影响而结渣，其中大于6mm的渣块占灰渣总重量的百分数，称为结渣率。结渣率和煤种以及空气流速有关，可以根据所测数据绘成曲线，以表示煤的结渣特性，如图310所示。结渣率越高的煤，在一定的空气动力条件下，越易结渣。图3-10煤的结渣特性曲线1图3-10煤的结渣特性曲线1田师傅煤；2荣昌煤13抚顺煤 1)碱酸比BA。由于煤灰中的酸性成分(Si02，Al2O3，TiO2)比碱性成分(Fe203，CaO，MgO，Na2O，K2O)的熔点普遍要高，酸性成分多会使灰熔点高。因此可通过灰成分的碱酸比的大小来衡量煤灰在炉内结渣的难易。 B Fe203+CaO十MgO十Na2O+K2O 式

9、中：B为煤灰中的碱性成分；A为酸性成分；其余灰中各组成成分均为灰分析中各组成成分的干燥基重量百分数。当BAo4o7时，为结渣煤；BAo10.4时，为轻微结渣煤；BA(CaO+MgO)的煤，Fe203 CaO30为结渣煤。 3)硅铝比。即煤灰成分中2SiO2Al203的比值。因为SiO2本身的熔点较高，但它对灰渣熔化温度的影响却比较复杂。如果全部SiO2与Al2O3结合成高岭土(Al2032SiO2)，其熔点也是高的，此时其结合比2SiO2Al2O3为118，就不会结渣。如果其结合比大于118，就有自由的SiO：存在，这时它将和CaO、MgO、FeO等化合形成易熔的共晶体，导致煤灰的总熔化温度下

10、降，便有可能结渣。 4)结渣指数兄和R。美国把煤灰分为烟煤型灰和褐煤型灰两种，它是按煤灰中的Fe20a与(CaO+MgO)的比值来划分的。Fe203(CaO+MgO)1的煤灰称为烟煤型灰，而当Fe2O3 (CaO+MgO)20时的煤灰称为褐煤型煤灰。 不同类型的煤灰，其结渣指数计算方法也不同。褐煤型煤灰使用温度特性法计算它的结渣指数Rt即式中：t2,max为分别在氧化、还原性气氛中测得的最高半球形软化温度，；t1,min为分别在氧化、还原性气氛中测得的最低开始变形温度，。一般Rt1343的煤为不结渣煤，Rt11491343的煤为中等结渣煤；Rt1149的煤为严重结渣煤。 而烟煤型煤灰用的是碱酸

11、比法计算它的结渣指数尺，。式中；BA为煤灰的碱酸比，其计算法见式(32)；Sd为煤中硫分含量的干燥基重量百分数，。当尺。26时为严重结渣煤。 (3)灰渣流变特性和灰黏度结渣指标。流变特性又称黏温特性，是表征灰渣黏度随温度变化的关系。如果黏性熔渣接近于凝固状态，则不易形成结渣；如果黏性灰渣保持黏性状态，而且时间较长，则黏附在炉壁或受热面上的可能性便增大，就容易出现结渣现象。经测定、比较的结果说明：凡灰渣黏度为50100Pas或2000Pas的，其结渣可能性大，会出现结渣或严重结渣。 由灰渣流变特性引出的灰渣黏度结渣指数只。为Rvs=t25t1000 97.5fs式中；t25为灰渣黏度为25Pas

12、时的温度，;t1000为灰渣黏度为1000Pas时的温度，；fs为由t200(灰渣黏度为200Pas时的温度)决定的因素，此因素可由表3-4中根据t200查表3-4T2001000110012001300140015001600s0.91.32.03.14.77.111.4结渣程度与灰渣黏度结渣指数尺。的关系为：当Rvs05时为轻微结渣；Rvs=05o99时为中等结渣；Rvs1.0L 99时为严重结渣；Rvs2时为极严重结渣。 4煤灰的沾污指标RF 煤灰对于高温受热面(包括高温过热9S和高温再热器)沾污的倾向，可以用类似的基于煤灰组成成分汁算的沾污指标RF来衡量： (36) 式中：BA为煤灰的

13、碱酸比，计算方法见式(32)；Na2O为煤灰中Na2O成分的干燥基重量百分数，。 依据煤灰的只RF值，可将煤灰的沾污特性分成四类：当RF1.0时为严重沾污。煤粉气流的着火和燃烧 一、煤粉燃烧的特点 煤粉燃烧过程不同于煤粒或煤块的燃烧。将煤粒放在空气中燃烧，其燃烧过程一般分成四个阶段，即预热干燥阶段、挥发分析出阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。必须指出，将煤粒的燃烧阶段分为四个阶段，只是对一颗煤粒而言。对群集的煤粒群来说，只是为了分析问题方便，但实际上因为各煤粒的大小不同，受热情况又有差异，燃烧过程四个阶段往往是交错进行的。例如，在燃烧阶段，仍不断有挥发分析出，只是数量逐渐减少，同时灰渣也开始形成。 现

14、代大型煤粉炉的煤粉燃烧，由于煤粉颗粒很细，炉膛温度又很高，因此悬浮在气流中的煤粉粒子加热速度町高达104s。在这样高的升温速度下，现代的研究表明，煤粉燃烧与一般煤粒燃烧有些不同，主要在于： (1)挥发分的析出过程几乎延续到煤粉燃烧的最后阶段。 (2)在高速升温情况下，挥发分的析出、燃烧是和焦炭燃烧同时进行的速度下，甚至是微小的煤粉粒子先着火，然后才热分解析出挥发分。(3)高速加热时，挥发分的产量和成分都与低速加热的现行常规测试方法所得的数值有所不同，产量有高有低，成分也不尽相同。 (4)快速加热形成的焦炭与慢速加热形成的焦炭，在孔隙结构方面也有很大差别。 二、煤粉气流着火和熄火的热力条件 通常

15、燃烧过程又可归纳为两大阶段，即着火阶段和燃烧阶段。着火是燃烧的准备阶段燃烧又给着火提供必要的热量来源，这两大阶段是相辅相成的。燃料由缓慢的氧化状态转变到化学反应自动加速到高速燃烧的瞬间过程称为着火，着火时反应系统的温度称为着火温度。 锅炉燃烧设备中，燃料着火的发生是由于炉内温度不断升高而引起的，这种着火称为热力着火。各种固体燃料在自然条件下，尽管和氧(空气)长时间接触，但不能发生明显的化学反应。然而随着温度的升高，它们之间便会产生一定的反应速度，同时放出反应热，随着反应热量的积累，又使反应系统温度进一步升高，这样反复影响，达到一定温度便会发生着火。 燃料和空气组成的可燃混合物，具燃烧过程的发生

16、和停止，即着火或熄火，以及燃烧过程进行是否稳定，都取决于燃烧过程所处的热力条件。因为在燃烧过程中，可燃混合物在燃烧时要放出热量，但同时又向周围介质散热。放热和散热这两个相互矛盾过程的发展，对燃烧过程可能是有利的，也可能是不利的，它可能使燃烧发生(着火)或者停止(熄火)。图3-11放热及散热曲线 下面以煤粉空气混合物在燃烧室内燃烧情况为例来说明这个问题。燃烧室内可燃混合物的放热量为Q1k0exp(一ERT)Cno2VQr (37)向周围介质的散热量为Q2=aS(TTb) (38)式中：k0为反应速度常数；E为活化能；R为气体通用常数；T为反应系统温度；Co2为可燃混合物中煤粉反应表面的氧浓度；n

17、为燃烧反应方程式中氧的反应系数；V为可燃混合物容积；Qr为燃烧反应热；Tb为燃烧室壁面温度(即可燃混合物煤粉气流的初始温度)；a为混合物向燃烧室壁画的综合放热系数，它等于对流放热系数和辐射放热系数之和；s为燃烧室壁面面积。图3-11放热及散热曲线放热量Qi和散热量Q：随温度丁的变化情况示于图311中。 放热量Q1主要取决于exp(一ERT)，所以随温度变化呈指数曲线形式，而散热量Q2的曲线则接近于直线。 在燃烧室中，如果开始时叫燃混合物和壁面温度为Tb1则散热曲线为Q2，此时由于Tb1温度很低，由图311可知，反应初期由于放热量大于散热量，反应系统温度逐渐升高，到点1达到平衡。但点1是一个稳定

18、平衡点，即反应系统温度稍有变化(升高或降低)，它始终会回复到点1稳定下来。因而它是一个低温缓慢氧化的状态，而不会着火。 如果将煤粉气流初温(即壁面温度)提高到Tb2，此时的散热曲线为Q2，由图可知，反应初期由于Q1Q2，反应系统温度便逐渐增大，到达点2时，QlQ2，系统处于热平衡状态。但点2是一个不稳定的平衡点，因为只要稍稍提高系统温度，放热量Ql就大于散热量Q2，反应系统温度便随之不断升高，反应将自动加速而转变为高速燃烧状态。若这时能保证燃料和氧化剂的连续供应，反应过程最后将在一个高温点3达到平衡，而点3是一个稳定的平衡点，因此，只要达到点2后便会开始着火。点2所对应的温度即为着火温度Tzh

19、在一定的放热和散热条件下，只要系统温度TTzh燃烧反应就会自动加速进行。 对于处在高温燃烧状态下的反应系统，如果散热加强，散热曲线就从Q2变为Q2,那么燃烧系统的温度将随之降低。当燃烧系统处于点4状态时(虽然点4也是一个平衡点，但却是一个不稳定的平衡点)，这时只要系统温度稍有下降，便会由于散热大于放热，而使反应系统温度急剧降低，最后在新的一个平衡点5才稳定下来。但点5所处的温度已很低，此处只能产生缓慢氧化，而不能燃烧，便使燃烧过程中断熄火，因此，点4状态所对应的温度即为熄火温度了“。因为在一定的放热和散热条件下，只要系统温度TTxh，燃烧反应就会自动中断。由图3-11可知，熄火温度Txh远比着

20、火温度丁Tzh高。 放热曲线和散热曲线的切点2和4，分别对应于系统的着火温度和熄火温度，它们的位置是随着反应系统的热力条件一放热和散热的变化而变化的。例如，反应系统的氧浓度、燃料颗粒大小、燃料性质及散热条件改变时，切点的位置就会移动，其对应的着火温度和熄火温度也随之而变化，因此，着火温度和熄火温度并不是一个物理常数。各种书中所列出的燃料着火温度，只是在一定的测试条件下得出的相对特征值。 在相同的测试条件厂，不同燃料的着火温度不同，而对同一种燃料，不同的测试条件也会得出不同的着火温度。但就固体燃料而言，反应能力越强(挥发分高，焦炭活化能小)的煤，其着火温度越低，即越容易着火。而挥发分低的无烟煤，

21、其着火温度最高，最难以着火。 三、影响煤粉气流着火的主要因素 煤粉空气混合物经由燃烧器以射流方式喷入炉膛后，通过紊流扩散和内回流卷吸周围的高温烟气，同时又受到炉膛四壁及高温火焰的辐射，而将悬浮在气流中的煤粉迅速加热。根据我国多年来的研究和实测结果，发现煤粉气流着火所需吸热量的7090，来源于卷吸高温烟气时的对流换热，1030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。在实际燃烧设备中，希望煤粉离开燃烧器喷口不远处就能稳定地着火。如果着火过早，可能使燃烧器喷口过热而被烧坏，也易使喷口附近结渣；如果着火过迟，就会推迟整个燃烧过程，致使煤粉来不及烧完便离开炉膛

22、，增大机械未完全燃烧热损失。而且着火推迟，还会使火焰中心上移，造成炉膛上部或炉膛出处受热面发生结渣。 煤粉气流的着火快慢用着火时间或着火速度表示，所谓着火速度就是火焰传播速度，也就是指在稳定着火后，火焰前沿的扩张(移动)速度。煤粉气流着火后就开始燃烧，形成火炬。着火以前是吸热阶段，需要从周围介质中吸收一定的热量来提高煤粉气流的温度，着火以后才是放热阶段。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中水分蒸发和过热。着火热可用下式计算式中：Qzh为着火热，J(kzh)；B为燃料消耗量，keh；V为理论空气量，Nm3kg;a1为燃烧器送入炉内的空气

23、所对应的过量空气系数；r1k为一次风所占份额；C1k为一次风比热容， J(kgK)；Q：为锅炉的机械未完全燃烧热损失，；Mar为煤的收到基水分，；T。为煤粉和一次风气流初温，K；cq为过热蒸汽的比热容，J(kgK)；Mmf为煤粉水分，。 由式(38)可知，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。此外，炉内着火情况还与煤粉细度，燃烧器结构，气流运动工况，锅炉负荷以及炉膛的散热条件等有关。由此可分析影响煤粉气流着火的主要因素如下： 1燃料的性质 燃料性质中对着久过程影响最大的是挥发分Vdaf。挥发分降低时，煤粉气流的着火温度显著升高，着火热也

24、随之增大。就是说，必须把煤粉气流加热到更高的温度才能着火，因此，低挥发分煤的着火要困难些，着火点离开燃烧器喷口的距离自然也增大些。 原煤水分增大时，着火热也随之增大。同时由于一部分燃烧热消耗在加热水分并使之汽化和过热上，也降低炉内烟气温度，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相应降低，这对着火是不利的。 原煤灰分在燃烧过程中不但不能放出热量，而且还要吸收热量。特别是当燃用高灰分的劣质煤时，由于燃料本身发热值较低，燃料消耗量增加幅度较大，大量灰分在着火和燃烧过程中要吸收更多热量，因而使锅炉炉膛内烟气温度降低，同样使煤粉气流着火推迟，而且也影响着火的稳定性。 煤粉气流的着火也与

25、煤粉细度有关，煤粉越细，着火就越容易。这是因为在同样的煤粉质量浓度下，煤粉越细，进行燃烧反应的表面积就越大，而煤粉本身的热阻却减小，因而在图3-11煤粉粒子升温过程加热时，细煤粉的温升速度要比粗煤粉大，如图312所示。因此，煤粉颗粒细，就可以加快化学反应速度，更快地达到着火。一般总是细煤粉首先着火燃烧，因此，对于难着火的低挥发分无烟煤，将煤粉磨得细些，无疑会加速它的着火过程。图3-11煤粉粒子升温过程 2炉内散热条件 从煤粉气流着火的热力条件可知，如果放热曲线不变，减少炉内散热量，图311中的散热曲线将往右移动，有利于着火，因此，在实践中为了加快和稳定低挥发分无烟煤的着火，常在燃烧器区域用铬矿

26、砂等耐火涂料将部分水冷壁遮盖起来，构成燃烧带(或称卫燃带)。其目的是减少水冷壁的吸热量，提高燃烧器区域，即着火区域的温度水平，以改善煤粉气流的着火条件。实践表明，敷设燃烧带是稳定低挥发分煤粉着火的有效措施。但燃烧带区域往往又是结渣的发源地。所以只在燃用无烟煤时才敷设，通常布置于直流燃烧器两侧的水冷壁上。 3煤粉气流的初温 从图3u中可知，只有提高煤粉气流的初温，亦即提高燃烧室壁面温度了b，使之从9u提高到了”，与放热曲线相切于点2，才能迅速稳定地着火，因此，在实践中常采用较高温度的预热空气作为一次风来输送煤粉，即采用热风送粉的制粉系统。由于提高了煤粉气流的初温，从式(38)电可看出，它减少了把

27、煤粉气流加热到着火温度所需的着火热，从而加快厂着火。因此在燃用无烟煤时，广泛采用热风送粉的制粉系统。 4一次风量和风速 由式(38)可知，若一次风所占份额r1k大，着火热将明显增加，使着火过程推迟，减少一次风量，会使着火热显著减小。因为在同样的炉温和卷吸烟气量的情况下，可将煤粉气流更快地加热到着火温度。但是，一次风量又不能过小，否则会由于着火燃烧初期得不到足够的氧气，而使反应速度减慢，阻碍着火的继续扩展。另外，一次风量还必须满足输煤的要求，否则会造成煤粉堵塞，因此，次风量对应于某一煤种应有一个最佳值。通常一次风量用一次风率表示，它是指一次风量占送人炉内的总风量的百分比，对于燃用无烟煤，贫煤并采

28、用热风送粉的制粉系统时，一次风率应在2025范围内。 除次风量外，一次风煤粉气流出口速度对着火过程也有一定影响。若一次风速过高，使通过气流单位截面租的流量增大，势必降低煤粉气流的加热速度，使着火推迟，并使着火距离拉长，影响整个燃烧过程。但一次风速过低时，会引起燃烧器喷口过热烧坏，以及煤粉管道堵粉等故障。最适宜的一次风速与燃用煤种和燃烧器型式有关。对于燃用无烟煤、贫煤、并采用直流煤粉燃烧器的固态排渣煤粉炉，一次风速的推荐值为20一25m/s。 5燃烧器的结构特性 影响着火快慢的燃烧器结构特性，主要是指一、二次风混合的情况。如果一、二次风混合过早，在煤粉气流着火前就混合，等于增大了一次风量，相应地

29、使着火热加大，推延着火过程，因此，刘燃用低挥发分的无烟煤、贫煤，应使一、二次风的混合适当地推迟。 此外，燃烧器尺寸也影响着火的稳定性，如果燃烧器出口截面大，煤粉空气混合物着火时离开喷口的距离就较远，着火拉长厂。从这一点来看，采用尺寸较小的小功率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着火的表面积，同时也缩短厂着火扩展到整个射流截面所需要的时间。 6炉内空气动力场 合理组织炉内空气动力场有效措施。 锅炉的运行负荷加强高温烟气的回流，强化煤粉气流的加热，是改变着火的锅炉负荷降低时，送进炉内的燃料消耗量相应减少，水冷壁的吸热量虽然也减少一些，但减少的幅度却较小，相对于每公

30、斤燃料来说，水冷壁的吸热量却反而增加了，致使炉膛平均烟温降低，燃烧器区域的烟温也降低，因而锅炉负荷降低，对煤粉气流的着火是不利的。当锅炉负荷降到一定程度时，就将危及着火的稳定性，甚至引起熄火，因此，着火稳定性条件常常限制厂煤粉锅炉负荷的调节范围。通常在没有其他措施的条件下，固态排渣煤粉炉只能在高于70额定负荷下运行。 着火阶段是整个燃烧阶段的关键，要使燃烧能在较短时间内完成，必须强化着火过程，即要保证着火过程能够稳定而迅速地进行。由上述分析可知，组织强烈的烟气回流和燃烧器出口附近煤粉一次风气流与高温烟气的激烈混合，是保证供给着火热量和稳定着火过程的首先条件；提高煤粉气流初温，采用适当的一次风量

31、和风速，是降低着火热的有效措施；而减小煤粉细度和敷设燃烧带，则是燃用无烟煤时稳定着火的常用方法。 四、燃烧良好的条件 要组织良好的燃烧过程，其标志就是尽量接近完全燃烧，也就是在保匪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。要接近完全燃烧，具原则性条件为： 1供应合适的空气量 供应足够而又适量的空气足燃料燃烧完全的必要条件。在燃料燃烧计算十，每公斤固、液体燃烧完全燃烧时所需的空气量址理论空气量。但由于燃烧设备和燃烧过程的组织扦不总是理想的，供给的空气量不可能个部参与燃烧，因而实际卜送人炉内的空气量要比理沦空气量要多。燃料燃烧时实际供给每公斤固、液体燃烧的空气量与理论空气量

32、之比，称为过量空气系数e。直接影响燃烧的过量牛气系数，用炉膛出口处的过星牛气系数o、”表示。一般煤粉炉运行时要控制a11.151.25。a1过高、过低对锅炉燃烧效率和热效率都是不利的。如果a1过低，则供应的空气量不足，不完全燃烧热损失q3，q4必然增大；同时烟囱冒黑烟，炉渣和灰含炭量增大；火焰不稳定；而且炭黑和碳粒将沾污、堵塞对流烟道受热面和空气预热器。如果oI”过大，在一定范围内可使q3、Q4降低，但却增大排烟热损失q2。如果再进一步增大a1不但Q2进一步增大，而q2使炉温下降，使燃烧反应速度减慢，同时会提高炉内烟气流速，缩短燃料在炉内的停留时间。都将导致Q3和Q4的增大。因此锅炉应在最佳a

33、1下运行，最佳al是使q2、q3、q4三者之和为最小值时的炉膛出口过量空气系数。最佳a1取决于炉型，燃料特性以及炉内上况和运行经验等因素，一般应通过燃烧调整试验确定。燃用尤烟煤、贫煤或劣质煤时，在额定负荷下的a1值府为120L 25。 2保证适当高的炉温 根据阿累尼乌斯定律，燃烧反应速度与温度成指数关系，因此，炉温对燃烧反应速度有着极其显著的影响。炉温高着火快，燃烧过程也进行得快，燃烧也容易趋十完全燃烧。但炉温也不能过分地提高，因为过岛的炉温会引起炉膛水冷壁结渣和膜态沸腾。同时，囚为燃烧反应是，J逆反应，过高的炉温不但使正反应速度加快，也会使逆反应(还原反应)速度加快，也导致燃烧不完全，所以锅

34、炉的炉温应控制在中温区域即10002000之间。 保持足够高的炉温范围，取决：于燃料性质，预热空气温度、炉膛容积热强度和炉膛断面热强度。 在燃用低挥发煤时，一般采用较高的预热空气温度和用热风送粉方式，可以有效地加快着火和提，高炉温。炉膛容积和截面热强度的大小，意味着燃烧放热和水冷壁吸热比例的大小。热强度人，通常炉温较高，尤其是炉膛断面热强度它反映了燃烧器区域的温度水平，对着火利燃烧都有明显的影响。 3有足够的燃烧时间 在一定炉温下，一定缃度的煤粉要布一定时间才能燃尽。煤粉在炉内停留的时间，是指煤粉从燃烧器出口到炉膛出口这段行程所经历的时间，在这段行程中，使煤粉从着火、燃烧以至燃尽才能燃烧完全；

35、否则将增大燃烧热损失，或者在炉膛出口之后煤粉还在燃烧，而导致炉膛出口的过热器受热画结渣及过热汽温升高，仪锅炉运行不安全。 煤粉在炉内的停留时间，主要取决于炉膛容积和单位时间内炉膛产生的烟气量膛容积热强度qv是一个可以反映煤粉在炉内停留时间的个重要参数。 炉膛容积热强度用下式表示： 式中：B为燃料消耗量，kgh；Qarde1为燃料的收到基低位发热量，kJkg；Vl为炉膛容积，m3。 炉膛容积热强度qv的大小与燃料及其所生产；的烟气在炉内停留时间，的倒数成正比，即 QY值过人，表示燃料和烟气在炉内的停留时间过短，燃料可能来不及完全燃烧就排出炉膛外面。Qy伉过大，还意味着炉膛容积太小，圹内所能市置的

36、水冷壁受热面面积过少烟气在炉膛出口处难以冷却至一定的炉膛山口烟温，会引起炉膛出口部位或对流受热面结渣。因此，对于固态排渣煤粉炉，qv值一般应为100175kWm。 由qv可以决定炉膛容积，炉膛容积是保证燃烧时间的一个重要因素，但从保匪火焰行程来说，还必须考虑炉膛的形状，即要考虑炉膛截面热强度v。 炉膛截面热强度qF用下式表示， (3-10)式中：F为炉膛截面积，通常是指燃烧器区域的炉膛截面积，m2。 炉膛截面热强度qF是炉膛的重要设汁特性，它不但反映丁燃烧器区域的温度水平，而且在QL一定时，也决定了炉膛的形状和火焰的行程。如果qF过小，说明炉膛截面积过大，炉膛呈矮胖形，炉膛容积难以充分利用，火

37、焰行程长度得不到保证，难以燃烧完全。反之，如果 Q过大，炉膛截面过小，炉膛呈瘦高型，在燃烧器区域燃料燃烧放出的大量热量，没有足够的水冷壁受热面来吸收，就会使燃烧器区域的局部温度过高，会引起燃烧器区域结渣。值的选取，与燃料性质、锅炉的排渣方式，燃烧器型式和布置等因素有关。对于固态排渣煤粉炉。当燃用灰熔点较高的煤时。qF可适当选大些；对于燃用灰熔点较低的煤时，qF应取较小值。大齐量的固态排渣煤粉炉，qF值一般为34.5MWm2。 4空气和煤粉的良好扰动和混合 煤粉燃烧是多相燃烧，其燃烧反应主要在煤粉表面进行，燃烧反应速度主要取决于煤粉的燃烧反应速度和空气扩散到煤粉表面的扩散速度，因此，要做到完全燃

38、烧，除保证足够高的炉温和供应合适的空气量外还必须使煤粉和空气能充分扰动、混合，及时。将空气输送到煤粉燃烧表面去。要做到煤粉和空气的良好扰动混合，就要求燃烧器结构特性及其、二次风的良好配合，以及有良好的炉内空气动力场。不但在着火后的燃烧阶段要做到，特别注意燃尽阶段。因为在燃尽阶段中，可燃质和氧的数量已很少，而且煤粉衷面，叮能有一层灰渣包裹着，加强混合扰动，可增加煤粉和空气的接触机会，有利于燃料的完全燃烧。 以上说明了良好燃烧要求的四个条件，这四个条件之间有着密切的联系，互相依赖，相辅相成，布时也可能是互相矛盾的。在锅炉设计和运行叫，必须全面考虑，并根据具体情况，分清上次，下确处理有关问题。 煤粉

39、锅炉的燃烧设备煤粉锅炉的燃烧设备由炉膛(或称燃烧室)、燃烧器和点火装置组成。 炉膛是供煤粉充分燃烧的空间，这个空间应足够大，使煤粉在其中能基本上燃烧完全。在炉膛内，燃烧生成的高温烟气主要通过辐射方式把一部分热量传给布置在炉膛四周炉墙上的水冷壁等受热面，使炉膛出口烟气温度降低到对流受热面安全工作允许的温度范围内。因此，要求炉膛应有合理的形状和足够的牛间尺寸，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程度，火焰不贴墙、不冲壁，并有比较均匀的壁面热强度分布。此外，对燃烧设备的要求是： (1)燃烧效率高，即化学末完全燃烧热损失q3和机械未完全燃烧热损失q4应尽量小。大容量固态排渣煤

40、粉炉要求q305，q41525，即燃烧效率要接近97一98。 (2)着火和燃烧稳定、可靠。燃烧设备应能保证着火和燃烧稳定和连续，并能保证设备和人身的安全，在运行中不发十结渣、腐蚀、灭火和回火等故障。 (3)运行方便，燃烧设备应便于点火、调节等运行操作，并且操作和调节控制机构要灵活简便。 (4)制造、安装和检修要简单、方便。 固态除渣煤粉锅炉的炉膛形状，一般是横截面为矩形或正方形的柱体，也有用六角形 (如元宝山电厂法国进口的苏尔寿低倍率塔式布置锅炉)和八角形(如姚盂电厂的比利时进口的苏尔寿盘旋管育流锅炉的下部炉膛)。 现代煤粉锅炉的煤粉燃烧器型式很多，就其出口气流特征，可分为旋流式烬烧器和自流式

41、燃烧器两大类。 旋流燃烧器一般布置在炉膛的前、后墙或两侧墙，其出口气流是一边旋转，一边向前作螺旋式的运动。这股旋转气流是从燃烧器喷口喷人炉膛空间自由扩展，形成带旋转运动的扩展射流，它可以足几个同轴旋转射流的组合，也可以足旋转射流和直流射流的组合。气流的旋转运动可以借助于蜗壳或导向叶片来造成。旋流燃烧器的喷口都是圆形的，中间内圈喷口是一次风，一次风外圈是二次风，二个喷口同一轴心，每边墙上可以布置多个、多排的独立燃烧器。 旋转射流的特点在于扩散角大。扩散角越大则回流区越大，射流出口段湍动度大，故早期混合强烈。另一方面，强烈的湍流，衰减也快，故后期的混合较差，射流也较短。所以在大齐景锅炉中，它由于射

42、程的影响，应用受到限制，而且，往往只适用于燃用高挥发分的煤种。如烟煤和褐煤等。 直流燃烧器的出口气流是不旋转的直流射流或直流射流组。通常直流燃烧器布置在炉膛四角，四角燃烧器出口的射流，其几何轴线同切于炉膛中心的假想圆，形戊四角布置切圆燃烧方式以此造成气流在炉膛内的强烈旋转。使炉膛四周气流呈强烈的螺旋上升运动：它在炉膛内燃烧器区域形成一个稳定的旋转大火球，各个角上燃烧器喷出的煤粉气流，一进入炉膛就受到高温旋转火球的点燃，而迅速着火。因此着火条件良好，煤种的适应范围较广，儿子可以成功地燃用各种固体燃料，炉内气流的强烈旋转上升，可使煤粉气流的后期扰动混合仍1分强烈，煤粉的燃尽条件较好。 同内外常用直

43、流燃烧器布置在炉膛四角，但在国外，也有用直流燃烧器顶部布置，形成 U形或W形火焰燃烧技术，在燃用低挥发分的无烟煤时，也收到良好的效果， 附录资料：不需要的可以自行删除干挂石材施工工艺本项目主要柱为干挂石材，干挂石材缝隙采用密封胶；龙骨形式主要规格型号有：石材立柱采用L50*5角钢，立柱与结构连接支座为14#槽钢，所有横梁均采用L40*4角钢，所有钢材表面热浸镀锌；石材面板采用挂件结构系统，局部采用后置背栓。主要做法如下：石材柱横剖节点石材柱横剖节点石材长短边连接方式二、石材幕墙的安装工艺流程： 石材幕墙施工流程图开工开工基准线移交复核基准线移交复核放线放线检查放线精度检查放线精度埋件检查埋件检

44、查埋件校准补埋埋件校准补埋连接件安装连接件安装质量检查质量检查钢龙骨安装钢龙骨安装质量检查质量检查石材面板安装石材面板安装质量检查质量检查检查清扫检查清扫质量检查质量检查竣工交付竣工交付石材面板订购与干挂石材施工配合流程图放 线石材到货提石材计划石材验收隐蔽验收放 线石材到货提石材计划石材验收隐蔽验收钢安装龙骨（钢材为热镀锌）钢安装龙骨（钢材为热镀锌）龙骨焊接处二次防锈处理（三遍刷漆）龙骨焊接处二次防锈处理（三遍刷漆）石材开槽加工（倒角、磨边）六面防护石材开槽加工（倒角、磨边）六面防护安装石材面板安装石材面板检查、注胶检查、注胶检查、清理、抛光、打蜡检查、清理、抛光、打蜡补眼补眼石材幕墙清洗石

45、材幕墙清洗终 验终 验三、各施工程序详细说明1、连接件安装工艺及技术方案（1）连接件的作用都是为了将石材与主体结构连接起来，故连接件的安装质量将直接影响干挂的结构安装质量。（2）在安装前检查连接件是否符合要求，是否是合格品，热镀锌是否按标准进行，开口槽是否符合产品标准。（3）寻准埋件。预埋件的作用就是将连接件固定，使幕墙结构与主体砼结构连接起来。故安装连接件时首先要寻找埋件，只有寻准了埋件才能很准确地安装连接件。（4）对照竖龙骨垂线。竖龙骨的中心线也是连接件的中心线，故在安装时要注意控制连接件的位置，其偏差小于2mm。（5）拉水平线控制水平高低及进深尺寸。虽然埋件已控制水平高度，但由于施工误差

46、影响，安装连接件时仍要拉水平线控制其水平及进深的位置以保证连接件的安装准确无误。（6）点焊。在连接件三维空间定位确定准确后要进行连接件的临时固定即点焊。点焊时每个焊接面点2-3点，要保证连接件不会脱落。点焊时要两人同时进行，一人固定位置，另一个点焊，这样协调施工同时两人都要做好各种防护；点焊人员必须是有焊工技术操作证者，以保证点焊的质量。（7）验收检查。对初步固定的连接件按层次逐个检查施工质量，主要检查三维空间误差，一定要将误差控制在误差范围内。三维空间误差工地施工控制范围为垂直误差小于2mm，水平误差小于2mm，进深误差小于3mm。（8）加焊正式固定。对验收合格的连接件进行固定，即正式烧焊，

47、烧焊操作时要按照焊接的规格及操作规定进行，一般情况下连接的两边都必须满焊。（9）验收。对烧焊好的连接件，现场管理人员要对其进行逐个检查验收，对不合格处进行返工改进，直至达到要求为止。（10）防腐。连接件在车间加工时亦进行过防腐处理（镀锌防腐），但由于焊接对防腐层的破坏故仍需进行防腐处理，具体处理方法如下：1）清理焊渣2）刷三遍防锈漆。3）刷三遍保护面漆，有防火有要求时要刷三遍防火漆。（11）连接件施工质量评定：1）三维方向的误差控制。2）连接件本身的翘曲、扭曲质量控制。3）焊缝的长度及焊缝质量。3）铁件防腐处理。2、竖龙骨安装工艺及技术方案干挂主框架用螺栓连接于连接铁件上，必须随时检查施工质量

48、，平整度、垂直度偏差应符合规定。（1）竖龙骨安装精度要求高而占有极重要的地位。如果竖龙骨安装完，则整个工程进度都较易控制了，故此作业无论从技术上还是管理上都要分外重视。（2）竖龙骨安装一般由下而上进行，带芯套的一端朝上。第一根竖龙骨按悬垂构件先固定上端，调正后固定下端；第二根竖龙骨将下端对准第一根竖龙骨上端的芯套用力将第二根竖龙骨套上，并保留15mm的伸缩缝，再吊线或对位安装梁上端，依此往上安装。（3）竖龙骨安装后，对照上步工序测量定位线，对三维方向进行初调，保持误差1mm，待基本安装完成后在下道工序再进行全面调整。（4）关键问题：1）竖龙骨选择型号、规格正确无误。2）螺栓安装避免出现死角，以

49、保持螺栓孔的可调节性。3）选择恰当的安装顺序。4）注意材料安全（防损伤、防丢失），操作安全。5）注意使用热镀锌角码时不得忘记竖龙骨与角码之间的防腐处理。3、次龙骨安装工艺（1）工艺操作流程：施工准备检查各材料质量就位安装检查。主立挺安装完毕，检查质量符合要求后，才可安装次龙骨，次龙骨采用角钢制作，采用螺栓与主龙骨连接。并应确保水平度偏差符合设计要求，位置调整达到安装精度要求后，方可进行焊接固定。焊缝处经清渣后涂刷三遍防锈漆。（2）基本操作说明：1）施工准备：在次龙骨安装前要做好的施工准备有：第一，资料准备。要熟悉图纸，不能将次龙骨装错；第二，材料准备。要准备好各种材料，清查各材料的规格数量是否符合要求，施工人员要有各次龙骨应在那儿就位的观点；第三，人员准备；第四，施工段现场的清理，由于有可能出现因排栅等原因次龙骨不能正常安装的情况，故在施工前要进行清理工作。2）检查各种材料质量：在安装前要对所使用的材料质量进行合格检查，包括检查次龙骨是否已被破坏，冲口是否按要求冲口，同时所有冲口边是否有变形，是否有毛刺边等，如发现类似情况要将其清理后再进行安装。3）就位安装：次龙骨就位安装先找好位置，将次龙骨角码预置于次龙骨两端，再将次龙骨垫圈预置于次龙骨两端，用螺栓穿过次龙骨角码，垫圈及竖龙骨，逐渐收紧螺栓。4）检查：次龙骨安装完成后要对次龙骨进行检查，主要查以下