华科大电站锅炉原理课件06燃烧过程的基本理论

1，几种热损失。为了减小热损失，锅炉燃烧需1，几种热损失。为了减小热损失，锅炉燃烧需要作到：快速着火，稳定燃烧、充分燃尽。2，为实现该目的，需寻找强化燃烧的方法，这就要认识燃烧过程的本质。从而，需要学习基燃烧概述燃烧是气体、液体或固体燃料与氧化剂之间发流动、传热、传质和化学反应同时发生有相互作用的综合现象；化学反应动力学、流体力学、传热传质学是研本章重点掌握“动力燃烧区域”、“扩散燃烧区域”了解燃烧过程着火与熄火的热力条件掌握影响煤粉气流着火的因素掌握燃烧完全的条件第六章燃烧过程的基本理论燃烧过程对火力发电机组安全经济运行的影响稳定燃烧二、当代对燃烧应用的要求要求燃烧不断强化和趋于更高能量水平；探讨高温、高压、高速、强湍流条件下的燃烧要求燃烧过程高效率，节省燃料等；洁净燃烧，减轻环境污染火灾的起因与防治第一节化学反应速度及其影响因素均相反应同一相态：如气态燃料CH4在空气中燃烧多相反应不同相态交界面上发生反应：如焦炭燃烧二、化学反应速度aA+bB二、化学反应速度aA+bB⇔gG+hHk活化能E达到活化状态所需能量k:反应速度常数，与温度等因素有关对于异相反应－煤粉与空气混合物w=kfACfA—单位容积可燃混合物内煤粉的表面积；CB—氧气的浓度。压力P↑浓度C↑W↑第二节煤、焦炭和煤粉的燃烧第二节煤、焦炭和煤粉的燃烧碳的燃烧反应的三种理论1．碳粒表面化学反应速度表达式异相化学反应：碳表面发生化学反应所消耗氧量应等于=kCf0f)C−−碳颗粒表面上氧的浓度C环境中氧的浓度k化学反应速度常数β--扩散速度常数二、碳的燃烧反应三、碳的多相燃烧反应kCf=w2=β(C0−Cf)温度较低：碳表面化学反应速度远小于氧气向表面的扩散速度，氧气供应充分，足够反应所需。燃烧速度取决于化学反应K很小（温度很低），1/k很大，所以氧气从远处扩散到固体表面，消耗不多,Cf=C0（2）扩散区（扩散控制区）温度增加，k急剧增大，耗氧量急剧增加，消耗掉扩散来的氧气，还处于“待料”，燃烧速度取决于扩散，反应处），0β四、煤与煤粉燃烧的特点n第三节燃烧过程着火和熄火的热力条件n第三节燃烧过程着火和熄火的热力条件Q−E/RT)COVQrT熄火热力条件：在一定的放热、散热下，只要系统温度小于熄火温度，燃烧反应即会自动中断QTT着火过早着火过晚1、煤粉气流顺利着火的意义燃烧器喷口温度过高，烧坏喷口着火过早着火过晚1、煤粉气流顺利着火的意义燃烧器喷口温度过高，烧坏喷口ϑ 燃烧器结构特性锅炉负荷2.影响煤粉气流着火的因素 风{ 粉{一次风风量Q一次风风速V煤粉气流初温T煤粉细度及煤粉颗粒分布第四节影响煤粉气流着火的主要因素煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高为何要分为一次风与二次风??→着火时间τ↓,着火更为容易MM↓}→着火延迟，着火时间τ↑4.煤粉细度R：2.2一次风特性2.2一次风特性一次风风量Q1一次风风速V1煤粉气流初温T1煤粉气流初温T1一次风作用：1）热风送粉（干燥出力，磨煤出力）2）提供燃烧初期所需氧气一次风量Q1过小，可能危害到送粉及燃烧最佳一次风量Q，满足送粉和燃烧的需要对于着火性能好的煤种，一次风量可以适当选大点热速率↓→着火距离↑,τ↑（着火延迟）一次风速W1过小→燃烧器喷口烧坏，风管堵塞存在最佳一次风速W，与煤种和燃烧器类型有关V低的煤种，一次风速W1应该适当降低。炉内散热条件：无烟煤卫燃带(结渣)燃烧器结构特性：一二次风的混合时机，燃烧器的尺寸减少炉内散热，可加快煤粉气流的着火减少炉内散热，可加快煤粉气流的着火V低的煤种，可以铺设燃烧带（卫燃带），减少水锅炉负荷D→炉温T↓,对着火不利D↓,影响煤粉气流的着火，危害燃烧的稳定性国产机组，D>70稳定燃烧，低负