固体燃料的燃烧课件

固體燃料的燃燒

7.1概述一、固體燃料燃燒的特點固體燃料煤、油葉岩、木柴、甘蔗渣等都是碳氫化合物，可作為固體燃料煤占我國一次能源消費的70%以上消費的煤中80%以上用於燃燒我國是少有的以煤為主的國家煤的燃燒比較複雜，木柴等容易燃燒煤中焦炭占煤中可燃質重量的55~97%，焦炭的發熱量也占煤的總發熱量的60~95%。一、固體燃料燃燒的特點燃料種類可燃質中焦炭的品質份額%焦炭熱值占總熱值的份額%無煙煤96.595煙煤57~8859.6~83.5褐煤5566泥煤3040.5木柴1520常見固體燃料可燃質情況一、固體燃料燃燒的特點煤的燃燒過程大致可分為5步：乾燥。100℃左右，析出水分；熱解。約300℃以後，燃料熱分解析出揮發分，為氣態的碳氫化合物，同時生成焦和半焦；著火。約500℃，揮發分首先著火，然後焦開始著火；燃燒。揮發分燃燒，焦炭燃燒。揮發分燃燒速度快，從析出到基本燃盡所用時間約占煤全部燃燒時間的10%；揮發分的燃燒過程為氣-氣同相化學反應，焦炭的燃燒為氣-固異相化學反應；燃盡。焦炭繼續燃燒，直到燃盡。這一過程燃燒速度慢，燃盡時間長。7.2煤的熱解一、概述煤被加熱到一定溫度後，進入熱分解階段。熱分解階段釋放出焦油和氣體，並形成剩餘焦炭，這些焦油和氣體稱為揮發分。揮發分由可燃氣體混合物、二氧化碳和水組成。其中可燃氣體包括一氧化碳、氫、氣態烴類和少量酚醛。煤加熱時釋放出的揮發分的重量和成分取決於加熱升溫速度、加熱最終溫度和在此溫度下的持續時間。根據升溫速度不同，將熱解過程分為慢速熱解和快速熱解：慢速熱解：加熱煤粒的升溫速度小於2℃/s;快速熱解：加熱煤粒的升溫速度大於104℃/s；居於慢速熱解和快速熱解之間的熱解過程為中速熱解。二、揮發分的析出煤的熱解過程快速玻璃化孔隙中液態熱解產物沸騰，釋放出氣泡此時孔隙中充滿液態熱解產物初次揮發物焦油、CO2、CO、C2、C6H6、CH4、H2O半焦孔隙加大慢速熱解，溫度水準為400~600℃快速熱解，溫度水準為2000℃初次揮發物中速初次揮發物擴散通過煤粒內部孔隙或燃料層時裂解或熱分解二次揮發物CO2、CO、C2H6、CH4、H2O、液體+二次焦油半焦慢速離解三次揮發物飽和和不飽和H2和氣態碳氫化合物焦炭三、煤的熱解反應動力學模型煤的熱解過程及其複雜，因而建立熱解反應動力學模型來描述煤粒熱解的動力學過程，並進而計算揮發物的析出速率也是一個十分複雜的問題。上式可描述中等溫度時的熱解過程，稱為一步反應模型，由Badzioch提出。T——熱解溫度；av——在時間t內析出的揮發分的品質；av∞——從煤粒中析出的揮發分的最大品質。三、煤的熱解反應動力學模型Stickler提出了兩個平行反應方程模型，假定煤粉顆粒在快速熱解下由兩個平行反應控制揮發分av1+剩餘焦炭ah1揮發分av2+剩餘焦炭ah2Ck1a11-a1k2a21-a2a1、a2——揮發分在兩個反應中所占當量百分數ac——原煤中乾燥無灰基揮發分含量av1、av2——兩個反應所析出的揮發分的品質ah1、ah2——兩個反應所析出的焦炭的品質三、煤的熱解反應動力學模型Stickler給出：E1=74106J/mol；E2=252464J/mol；k01=3.7×105s-1；k02=1.46×1013s-1；由於E2>E1，k02>k01，所以在低溫時，第一個方程將起主要作用；在高溫時，第二個方程將起主要作用。7.3碳燃燒的異相反應理論一、碳燃燒的異相反應理論根據Lanmuir的異相反應理論：碳和氧的異相反應是氧分子溶入碳的晶格結構的表面部分，由於化學吸附絡合在碳晶格的介面上。在碳表面上的吸附層只有單分子的厚度，該吸附層首先形成碳氧絡合物，然後由於熱分解或其他分子的碰撞而分開，這稱為解析。解析形成的反應產物擴散到空間，剩下的碳表面再度吸附氧氣。一、碳燃燒的異相反應理論整個碳表面上的氣固異相反應可分為以下步驟：氧必須擴散到碳表面；擴散到碳表面的氧被表面吸附；吸附在碳表面上的氧在表面進行反應，形成反應物；反應物從表面解析；解析的產物必須從碳表面擴散出去。整個碳表面上的反應速度取決於上述步驟中最慢的一個。二、碳燃燒的異相反應理論先不考慮擴散的因素，假定碳表面上吸附了氧的面積份額為q，即：q=吸附了氣體分子的表面積固體的總表面積在吸附了氧的碳表面積上，已不能再吸附新的氧分子了，而只能解析氧和碳的反應產物。解析速度和q成正比：

vj=k-1q解析速度常數由於剩餘部分沒有吸附氧，因而表面附近的氧分子就會吸附上去，其吸附速度和(1-q)及表面上的氧的濃度成正比

vs=k1

Cs(1-q)吸附速度常數碳表面上的氧濃度二、碳燃燒的異相反應理論如果吸附和解析之間達到平衡，此時碳表面上吸附了的氧的面積份額q

將不再變化，從而可求出q

：由於碳和氧的反應只能在吸附了氧的那部分碳表面上發生，因此q

越大，碳和氧的反應速率也越大，反應速率v和q成正比：二、碳燃燒的異相反應理論上式可能存在三種情況：B>>Cs此時，v=Csk’/B=kCs說明：一級反應，化學反應速度和碳表面氧濃度一次方成正比碳表面處氧濃度很低，吸附了氧的碳表面積很小，吸附能力很弱B<<Cs此時，v=k’[Cs/(Cs+B)]=k’說明：化學反應速度和碳表面處氧濃度無關，也稱為零級反應碳表面吸附能力很強，使碳表面的吸附幾乎達到飽和，但同時解析能力很弱k=k’/B二、碳燃燒的異相反應理論B≈Cs此時，只有部分固體表面被氧吸附，碳表面處氧的濃度為中等，因此：低於800℃階段，吸附能力強，碳表面氧濃度高，屬於零級反應溫度高於1200℃階段，碳表面處氧濃度很低，屬於一級反應在800~1200℃之間的階段，一般為分數級反應實際應用中，為簡化，可將碳氧反應作為一級反應來處理7.4碳燃燒的化學反應機理一、碳燃燒的化學反應機理碳燃燒是一個氣固間的異相化學反應過程，此時碳和氧之間的反應是在碳的吸附表面上進行的。研究表明，碳燃燒釋放熱量的主要化學反應使碳和氧的直接反應，也稱為一次反應。

C+O2=CO2+409MJ 2C+O2=2CO+245MJ一次反應生成的CO和CO2通過周圍的介質擴散出去，能夠重新被碳表面從氣體介質中吸附，在一定條件下發生二次反應。

CO+O2=2CO2+571MJ

C+CO2=2CO-162MJ一次反應和二次反應同時交叉平行進行著，構成碳燃燒過程的基本化學反應。一、碳燃燒的化學反應機理當碳表面有水蒸氣存在時，還可能進一步進行以下的反應：

C+H2O=CO+H2 C+2H2O=CO2+2H2 3C+4H2O=4H2+2CO+CO2 C+2H2=CH4在靠近碳表面的氣體層中，還可能發生下列反應：

2H2+O2=2H2O CO+H2O=CO2+H2上述反應過程中哪些是主要的，取決於溫度、壓力以及氣體成分等燃燒過程的具體條件。二、碳的晶格結構石墨的晶格結構：六角形組成的幾面疊結而成。晶體內部每個碳原子三個價電子在幾面內形成穩定化學鍵，第四個價電子則分佈在基面之間的空間內，鍵的結合力較弱。二、碳的晶格結構常溫下，碳晶格表面和周界上能吸附氣體分子，稱為物理吸附。物理吸附不能發生化學變化。溫度較高時，氣體分子具有較高的相對速度，能侵入石墨晶格表面層基面間的空間內，把基面的空間距離撐大，和碳原子形成新的鍵。碳和氧會形成固溶絡合物，該絡合物可能會由於其他具有一定能量的氧分子碰撞而結合成CO和CO2。溫度很高時，單純物理吸附不存在，晶體周界對氧分子的化學吸附能力增加，吸附後形成的碳氧絡合物會受熱分解成為CO和CO2氣體，或被其他分子碰撞而離解，離開晶體而形成自由分子。三、碳與氧的反應理論對於碳和氧的一次反應產物，有三種觀點：二氧化碳學說碳的氧化產物中CO2是初次產物，燃燒中的CO是CO2與C相互作用形成的二次反應產物。一氧化碳學說碳與氧反應的初次產物是CO，CO再與氧化合生成CO2。目前普遍接受的第三種觀點碳與氧首先生成碳氧絡合物，絡合物再生成CO和CO2。四、碳和氧反應的絡合物理論溫度在1300℃以下時，碳和氧的反應機理物理吸附為主，反應過程為一級反應；氧分子落入碳晶格內生成絡合物。

3C+2O2=C3O4由於溫度不高，絡合物熱離解的可能性不大而處於穩定狀態，一旦有能量較高的氧分子撞擊此部分時，將發生以下離解反應：

C3O4+C+O2=2CO2+2CO簡化方程式可寫成：

4C+3O2=2CO2+2CO四、碳和氧反應的絡合物理論溫度在1600℃以上時，碳和氧的反應機理高能氧分子份額增多了，但同時已溶解的氧分子的解脫作用也加大了；碳和氧的一次反應通過晶體邊界的棱和頂角的化學吸附完成；高溫下氧分子撞擊碳表面的頻率增大，但此時化學反應取決於較慢的化學吸附速度，與氧分子濃度和撞擊頻率無關。屬於零級反應。化學吸附形成絡合物：

3C+2O2=C3O4高溫下自行熱分解

C3O4=2CO+CO2簡化方程式可寫成：

3C+2O2=2CO+CO2五、碳和二氧化碳的反應

C+CO2=2CO該反應為一吸熱反應，是煤氣發生爐中進行的主要化學反應。CO2首先要吸附到碳的晶體上，形成絡合物，然後絡合物分解成CO，解析離開碳表面。由於CO2的化學吸附活化能比氧的溶解活化能大得多，因此這一反應只有在溫度很高時才能顯著起來。T<400℃，僅存在物理吸附，沒有任何化學反應；T>400℃，CO2的固溶絡合和化學吸附絡合開始顯著；T>700℃，零級反應。最為薄弱環節為碳氧絡合物如何自我分解。T>950℃，一級反應。最為薄弱環節為碳氧絡合物受CO2撞擊分解溫度更高，一級反應。最為薄弱環節為化學吸附過程六、碳和水的反應

C+H2O=CO+H2吸熱反應，反應級數一般認為是一級反應；C與H2O的反應速度約比C與O2的反應速度快3倍；水蒸汽也是經過吸附、絡合與解析等一系列中間環節而引起的，起決定性環節是中間絡合物的生成和分離。七、岐化反應定義：反應物因原子不均勻分配而轉化成兩種不同產物的反應；2CO=C+CO2該反應為放熱反應，是氣化反應的逆反應；在溫度降低時，會引起析碳；對於冶金爐、合成氨裝置和燃油爐，這是一個重要問題。溫度很高時，不能發生岐化反應；溫度很低時，反應速度太低，也不能析碳，僅在200~1000℃的溫度範圍內，才可能析碳。岐化反應的最大速度出現在溫度為400~600℃範圍內。7.5碳燃燒反應的控制一、碳燃燒反應的速度推導碳燃燒速度碳燃燒速度：碳在單位時間、單位表面積上燃燒的品質。先考察碳燃燒時氧量的平衡碳燃燒反應的氧量

ws0=kCs周圍擴散到碳表面的氧量

vO2

=

ad

(C∞-Cs

)平衡狀態，ws0=vO2即：

kCs=ad

(C∞-Cs

)氧擴散到碳表面的擴散速度常數二、推導碳燃燒速度於是碳的燃燒速度：碳與氧的化學計量比折算反應速度常數：Gsc=bkzs

C∞三、反應控制區對上述結果進行討論k>>ad，1/k→0kzs≈ad，Cs→ad Gsc=b

ad

C∞反應溫度很高時，化學反應能力很強，碳的燃燒速度取決於氧氣擴散速度；稱為擴散控制燃燒，又稱擴散燃燒區。k<<adGsc=b

k

C∞擴散能力強，化學反應能力差；溫度較低時，碳燃燒速度取決於化學動力學因素；稱為動力控制燃燒，又稱動力燃燒區。三、反應控制區k=ad

Gsc=b

kzsC∞燃燒速度介於動力燃燒區和擴散燃燒區之間稱為過渡燃燒區四、謝苗諾夫準則定義：Sm=ad/kSm

>10，動力燃燒區；Sm=0.1~10，過渡燃燒區；Sm<0.1，擴散燃燒區。五、影響燃燒速度的因素為計算碳燃燒的速度，必須求解k和ad化學反應速度常數

k=k0exp(-E/RT)擴散速度常數

ad=Nud

D/d上式中， Nud——擴散的Nussellt數，Nud=ad

d/D

D——擴散係數

d——碳粒直徑利用經驗公式求解Re很小時，Nud≈2；Re>100時，Nud=0.7Re0.5五、影響燃燒速度的因素謝苗諾夫準則可以表達為：從上式可以看出，影響Sm的因素包括以下幾項：

火焰溫度T；氣流相對速度w；活化能E，頻率因數k0；煤的粒徑d。五、影響燃燒速度的因素上述各參數對謝苗諾夫準則的影響表現為：溫度TSm↓，T↑，趨於擴散區氣流相對速度w趨於動力區五、影響燃燒速度的因素反應活化能E（煤質）和頻率因數k0（煤質）趨於動力區趨於擴散區燃料粒徑總的趨勢，趨於擴散區例如：粒徑10mm時，T=1000℃進入擴散燃燒區 粒徑0.1mm時，T=1700℃進入擴散燃燒區五、影響燃燒速度的因素例題：無煙煤，煤粒d=60mm，爐溫1300℃,煤粒氣流之間的相對速度w=5m/s，煤粒反應活化能150kJ/mol，頻率因數k0=14.9×103m/s，判斷該燃燒處於何燃燒區?計算碳燃燒速度。在燃燒中，u≈D=D0(T/T0)m=1.98×10-5[(1300+273)/273]2=657×10-6m2/sRe=wd/u=5×60×10-6/657×10-6=0.46Re很小，按Re≈0處理，則Nud=2五、影響燃燒速度的因素ad=DNud/d=657×10-6×2/60×10-6=21.9m/s該燃燒過程處於動力燃燒區在1200℃時，碳表面反應為4C+3O2=2CO2+2CO化學當量比b=4×12/3×32=0.51300℃時空氣密度r=1.293×273/(273+1300)=0.224kg/m3氧在空氣中的品質百分數23.2%氧的品質濃度C∞=23.2%×0.224=0.052kg/m3碳燃燒速率Gsc=bkC∞=0.5×0.156×0.052=4×10-3kg/(m2s)7.6碳粒燃盡時間一、碳粒燃盡時間推導碳粒燃盡時間模型假定：產物CO2向外擴散,無二次反應無相對運動Re=0，Nud=2碳粒周圍氣體分佈均勻,C∞=const碳粒是半徑為r0的實心球體碳粒成分為均勻純碳，r

=constr0rdr一、碳粒燃盡時間模型微元體在dt

時間內，燃燒掉的品質為dG

dG=-4pr2rdr碳燃燒速度5.6.1碳粒燃盡時間模型微元體燃燒時間碳燃盡時間二、影響碳燃燒時間的因素煤的粒徑擴散燃燒區，D/r0<<k，D/r0k<<1(k>>ad)動力燃燒區，D/r0>>k，D/r0k>>1(k<<

ad)過渡燃燒區，D/r0

≈

k，D/r0k

≈1(k≈

ad) t∝r01~2二、影響碳燃燒時間的因素爐內溫度擴散燃燒區動力和過渡燃燒區二、影響碳燃燒時間的因素燃料性質揮發分含量越高，焦炭含量越少，燃盡時間越短；同時，揮發分析出後，所殘留焦炭疏鬆，密度小，易於與空氣接觸，燃盡時間也要減少。化學當量比化學當量比越大，碳粒周圍氧濃度越高，燃盡時間越短。但同時，隨著化學當量比的提高，燃燒溫度要降低，排煙熱損失要增加，有可能造成燃盡時間延長。通常的做法是根據燃料的性質，將化學當量比控制在1.0~1.4範圍內。7.8煤的燃燒煤燃燒方式分類燃燒方式分類固定床燃燒（層燃）流化床燃燒（沸騰床）攜帶床燃燒（煤粉燃燒）兼顧上述幾種形式的其他複合燃燒方式各種燃燒方式下燃燒的共性問題著火問題燃盡問題防結渣和高溫腐蝕問題燃燒污染物控制問題控制煤燃燒過程的關鍵要素溫度控制混合過程控制7.8煤的燃燒著火熱Qi煤和氣流進入燃燒室到實現著火燃燒所需要吸收的熱量來源熱煙氣放熱——占10%~30%爐壁熱輻射——占70%~90%組成幹燃料升溫所需要的熱量，約20%空氣升溫所需要的熱量，約70%水分升溫所需要的熱量，約10%7.8煤的燃燒例Vdaf=20%的煙煤，Qi=1050kJ，Ti=840℃煤氣，Qi=840kJ，Ti=600℃無煙煤，Qi=1300kJ，Ti=1000℃由此發現，燃料揮發分越低，含碳量越高，煤的著火熱越大，著火溫度越高7.8煤的燃燒影響著火熱的因素燃料性質的影響揮發分。煤粉氣流的穩定著火在很大程度上取決於所析出的揮發分在其點燃後於一次風發生反應所形成的高溫燃燒產物來維持的煤中灰分。灰分增加，燃料消耗量增加，造成著火熱增加水分。水分增加，著火熱增加與煤一同送入燃燒室的風量的影響風量增加，著火熱增加，著火推遲。理論上保證揮發分完全燃燒的一次風份額和該煤種的乾燥無灰基揮發分含量相當。在實踐上，對不同煤種即根據揮發分含量，也同時根據煤粉輸送過程等經驗確定所採用的一次風份額7.8煤的燃燒風溫的影響一次風溫對煤粉氣流影響很大，提高一次風溫可降低著火熱。如果一次風氣流的初溫為20℃時著火熱記為100%，那麼當風粉混合物溫度為300℃時，其著火熱可降低至40.5%其他因素燃燒器的空氣動力工況：例如旋流燃燒器製造的回流區會引入高溫煙氣並被卷吸入煤粉氣流可改善著火條件7.8煤的燃燒改善煤著火的措施控制煤的粒度煤的粒度減小，比表面積增加，強化了換熱過程控制煤的含水量減小入爐煤的含水量，有利於降低著火熱中水分吸熱量的份額控制空氣量減少著火區域的空氣供給，降低空氣吸收著火熱的份額空氣量的供給在優先滿足輸送的前提下盡可能降低燃燒所需的剩餘空氣在煤著火後再行供給在著火區域創造局部高溫區回流區等是強化煙氣與煤和空氣換熱的有效手段減少著火區域受熱面積，降低受熱面的吸熱份額，提高壁面的熱輻射能力是強化輻射換熱的另外手段7.8煤的燃燒一次風和二次風由於空氣吸熱占著火熱的比例非常高，降低空氣吸熱量是減小著火熱的重要舉措把空氣分批送入燃燒室，可以有效降低著火熱，由此，把空氣分為一次風和二次風一次風——在煤著火前與煤一起或者單獨送入燃燒區域，供給揮發分著火所需氧的空氣流二次風——在煤的揮發分著火後，後期補入燃燒室的空氣流對煤粉燃燒過程而言一次風兩個作用——輸送煤粉和供給揮發分著火所需的氧二次風兩個作用——補充焦炭著火用氧和保證燃料與空氣的混合7.8煤的燃燒一元燃燒熱工況試驗對馬弗爐裏煤粉與空氣氣流的燃燒過程進行了一元系統的燃燒熱工況計算馬弗爐：一種不用燃油而用煤塊與煤粉生火的燃燒器。煤粉爐生火時先用煤塊在手燒爐排上燒著，然後把手燒爐燒旺使馬弗爐的爐溫達到800~100度，這時將煤粉與空氣氣流送進馬弗爐，使氣流在馬弗爐內著火，著火以後的煤粉氣流吹進煤粉爐，這樣就慢慢地使煤粉爐生火。一次風管道二次風管道馬弗爐7.8煤的燃燒馬弗爐燃燒過程計算實驗條件馬弗爐內總過量空氣係數0.5空氣初溫127℃分級送入的二次風與煤粉的混合轉瞬間完成實驗方案所有空氣作為一次風送入空氣分成一次風和二次風，Da1=0.15,Da2=0.35,l=0.06m空氣分成一次風和二次風，Da1=0.15,Da2=0.35,l=0.09m空氣分成一次風和二次風，二次風分兩批送入，Da1=0.15,Da21=0.15,Da22=0.2,l1=0.09m,l2=0.2m7.8煤的燃燒方案一所有空氣(a=0.5)都作為一次風和煤粉一起進入爐內（即a＝0.5），氣流從初溫127℃開始得到馬弗爐內的煙氣卷吸和輻射受熱而逐漸升溫。距馬弗爐出口0.35m處達到著火溫度835℃，於是煤粉著火燃燒，溫度迅速上升。當氣流到達x1=0.63m處時，空氣燒光，其在馬弗爐內的燃燒基本結束。從這個方案可以看出，全部空氣都用作一次風，提高了最初的煤粉氣流的熱容量。使加熱到著火的時間(由此也決定了空間長度)延長，這樣就不能縮短整個火炬長度。7.8煤的燃燒7.8煤的燃燒方案二空氣分成一次風(Da1=0.15)與二次風(Da2＝0.35)。一次風量較少，所以煤粉氣流受熱升溫較快，到0.06m處溫度就已上升到825℃。但是這時尚未達到著火溫度，然而二次風就在這個時候加入，結果使整個煤粉氣流的溫度下降到320℃，然後象方案1一樣地逐慚升溫、著火、燃燒。火炬長度仍為x1=0.63m。從這個方案可以看出，二次風過早地在一次風與煤粉氣流尚未著火燃燒以前送入，其結果與全部空氣作為一次風一樣，也不能縮短火炬長度。7.8煤的燃燒7.8煤的燃燒方案三一次風量仍相當於Da1=0.15，二次風量也相當於Da2=0.35，但是加入地點推遲到0.09m處。於是煤粉與一次風氣流在0.07m處著火燃燒，一次風中的氧很快就消耗掉，氣流溫度升高到1500℃。但是此時二次風量一次加得太多了，混合以後又使溫度降低到745℃(著火溫度以下)，火炬被中途淬熄。此後，部分燃燒過的煤粉氣流和二次風的混合物重新受熱，達到0.29m處再度著火，而在x1=0.48m處二次風中的氧也消耗完，馬弗爐內的燃燒過程基本上結束。從這個方案可知，二次風在一次風中的氧消耗完以後加入，對於縮短火炬長度是有幫助的。但是一次加入的二次風量過多，使燃燒中斷，所以火炬長度縮短得不多。7.8煤的燃燒7.8煤的燃燒方案四一次風量Da1=0.15，二次風分為兩批，第一批Da21=0.15，第二批Da22=0.2，分別在0.09m與0.2m處加入。一次風和煤粉氣流仍象方案3一樣，很快地升溫著火，到0.09m處就已達到1500℃。此時第一批二次風(Da22=0.15)加入，雖然總的氣流溫度由於混合有所下降，但只下降到1020℃，仍在著火溫度以上，所以能夠繼續猛烈地燃燒，當達到0.20m處，氣流溫度已高達1800℃，此時第二批二次風(Da22=0.20)再度加入，所以燃燒依然十分強烈，溫度又回升上去。達到xa=0.24m處，全部空氣中的氧燒光，馬弗爐內的燃燒基本結束。7.8煤的燃燒7.8煤的燃燒上述四個實驗方案對比7.8煤的燃燒配風原則供應的空氣應該分成一次風與二次風，這樣可以加快氣流的升溫著火。一次風量不宜過多(對於煤粉氣流，大致相當於揮發分燃燒的化學當量比)。二次風應在煤粉著火並把一次風中的氧消耗掉的時候加入。二次風應分批加入，第一批燒完了再加入第二批。如果掌握不住上一批二次風剛巧在哪里燒完，因而難以選擇下一批二次風應該加入的準確地點，那麼與其早一些，毋寧遲一些。二次風每批送入的數量應有限制，使部分燃燒的煤粉氣流與新加入的二次風混合以後的溫度不低於著火溫度，避免中途淬熄，以保證燃燒繼續進行。7.8煤的燃燒煤的燃盡任務：保證焦炭在一定的燃燒室空間充分燃盡控制要素溫度氧氣和煤的混合停留時間7.8煤的燃燒保證煤燃盡的主要措施燃燒溫度T>1700℃，燃燒進入擴散控制區實際燃燒過程，溫度在1000~1500℃之間，燃燒過程處於動力和擴散控制區雙重控制之下T提高，燃盡效果改善氧濃度維持一定氧濃度有利於提高燃盡率對於煤粉燃燒過程，保證燃燒室出口過量空氣係數>1。對於P和W，1.2~1.5；對於煙煤，1.15~1.2加強燃盡區燃料和空氣的混合，保持燃盡區空氣射流具有一定的穿透能力停留時間延長燃料再燃盡區的停留時間有利於燃料充分燃盡停留時間的延長意味著燃燒室體積的增加，進一步需要增加燃燒室的材料消耗，增加設備造價燃料特性碳含量高，不利於燃料燃盡煤粉越細，越有利於燃料燃盡7.9煤粉燃燒一、煤粉火炬燃燒的特點煤粉空氣混合物氣流較難於點燃煤粉爐中，燃燒所需空氣分為一、二次風。一次風作用：將煤粉通過燃燒器輸送到爐膛，並供給煤粉在著火階段所需空氣；二次風作用：煤粉著火以後混入保證煤粉燃盡。煤粉的點燃過程是將一次風氣流和高溫熾熱的煙氣混合，使煤粉空氣混合物的溫度升高到煤粉能夠著火的溫度。煤粉著火溫度使有一定條件下煤粉著火的臨界條件決定的，不同條件所測得的著火溫度不同。一、煤粉火炬燃燒的特點不同煤種煤粉氣流中顆粒的大致著火溫度煤種揮發分vdaf(%)著火溫度Tj（℃）褐煤50550煙煤406503075020840貧煤14900無煙煤41000一、煤粉火炬燃燒的特點一般情況下，煤粉氣流在著火過程中所吸收的熱量只有10~30%來源於輻射傳熱量，所以其主要的熱量來源是對流換熱。著火熱：將煤粉加熱到著火溫度所需熱量稱為著火熱。著火熱主要有三部分構成：幹燃料升溫所需要的熱量，約20%空氣升溫所需要的熱量，約70%水分升溫所需要的熱量，約10%一、煤粉火炬燃燒的特點影響著火熱的因素燃料性質的影響揮發分。煤粉氣流的穩定著火在很大程度上取決於所析出的揮發分在其點燃後於一次風發生反應所形成的高溫燃燒產物來維持的煤中灰分。灰分增加，燃料消耗量增加，造成著火熱增加水分。水分增加，著火熱增加一次風量的影響一次風量增加，著火熱增加，著火推遲。理論上保證揮發分完全燃燒的一次風份額和該煤種的乾燥無灰基揮發分含量相當。在實踐上，對不同煤種即根據揮發分含量，也同時根據煤粉輸送過程等經驗確定所採用的一次風份額一、煤粉火炬燃燒的特點一次風溫的影響一次風溫對煤粉氣流影響很大，提高一次風溫可降低著火熱。如果一次風氣流的初溫為20℃時著火熱記為100%，那麼當風粉混合物溫度為300℃時，其著火熱可降低至40.5%其他因素燃燒器的空氣動力工況，例如旋流燃燒器製造的回流區會引入高溫煙氣並被卷吸入煤粉氣流可改善著火條件。煤粉細度、一次風速、爐膛溫度等都會對著火熱產生影響一、煤粉火炬燃燒的