第四章 工业锅炉燃烧设备

1、工 业 锅 炉,1,四、燃烧设备,燃烧设备的任务：为燃料提供良好的燃烧条件，使其化学能最大限度地转化为热能，兼顾炉内辐射换热的任务。 按照燃烧方式，燃烧设备可分为三类: 层燃炉/火床炉 燃料被层铺在炉排上进行燃烧的炉子。 室燃炉/悬燃炉 燃料随空气流进入炉室呈悬浮状燃烧的炉子。 流化床炉/沸腾炉 燃料在炉室中被由下而上送入的空气流托起，并上下翻腾而进行燃烧的炉子。,2,四、燃烧设备,4.1层燃炉 一、煤的燃烧过程 煤的燃烧过程分为三个阶段：,着火前的热力准备阶段,挥发物与焦炭的燃烧阶段,灰渣形成段/燃尽阶段,加热、干燥，水分蒸发和挥发分析出，形成多孔的焦炭,挥发物达到一定温度和浓度时，马上着火

2、燃烧，然后焦炭着火燃烧 焦炭着火温度高，所需时间长，决定了固体燃料燃烧过程进行的完善程度,可燃成分减少，焦炭表面形成灰壳，使氧很难扩散至焦炭表面，燃烧速度减慢，燃料进入燃尽阶段,各阶段是交叉进行的；着火和燃尽是最重要的两个阶段，着火是前提，燃尽是目的。,3,四、燃烧设备,1.着火前的热力准备阶段 特点：燃料没有着火燃烧，不需要氧气，是吸热阶段。 炉子任务：为新煤及时提供足够的热量，缩短此阶段所需时间。 方法：提高炉温、采用预热空气、改善炉子结构。,4,四、燃烧设备,2.挥发物与焦炭的燃烧阶段 特点：燃烧反应剧烈，需要大量氧气，放出大量热，燃烧时间长。 炉子任务:使燃烧完全,提高燃烧速度。,方法

3、：保持炉内高温和一定空间，提供充足而适量的空气，空气与燃料良好的混合接触 。,5,四、燃烧设备,3. 灰渣形成段/燃尽阶段 特点：燃烧缓慢，放热少，需氧少。 炉子任务:使灰渣尽量烧透燃尽 方法：在较高温度下，延长灰渣在炉内停留时间，并配以拨火等操作。,6,实现炉内燃烧迅速、完全、稳定的必需条件： 保持一定的高温环境； 供应充足而适量的空气； 保证空气与燃料能很好接触、混合，提供燃烧反应必需的时间和空间； 及时排出燃烧产物烟气和灰渣。,四、燃烧设备,7,四、燃烧设备,二、手烧炉 1.手烧炉的构造和工作特性,8,四、燃烧设备,工作特性： 燃烧过程沿高度进行 新燃料区:双面预热 焦炭层:主要燃烧区域

4、，温度可高达1200-1600 。分为氧化区和还原区。 灰渣层:保证炉排不受高温损坏，同时使空气分布更均匀。,氧化区：C+O2CO2，放热，温度，CO2 还原区：CO2+C2CO，吸热，温度，CO2，CO ,CO2 的浓度和温度增至最大值的地方，即氧化和还原区的分界，此处过量空气系数=1,9,四、燃烧设备,氧化区和还原区厚度： 主要取决于煤粒的大小（煤粒厚度）。 氧化区厚度约为煤粒直径的3-5倍； 还原区厚度约为氧化区厚度的4-6倍。,10,四、燃烧设备,煤粒尺寸,过小,过大,q4fh ,q4,通风阻力增加拨火q4lm,燃烧反应面积炉子放热量,燃料层,过厚,过薄,通风阻力,CO，炉膛负担，q3

5、,通风不均，甚至造成“火口”炉温，q2,蓄热量不利于稳定着火和燃烧,使炉内可燃气体含量很少，过量空气系数达到合理的最低值,合理的厚度,粒径20-30mm，厚度:100-150mm,11,四、燃烧设备,2.手烧炉的燃烧特点 上饲式炉子 双面引火,煤种适应性广。 燃烧工况周期性,燃烧效率低，污染严重。,燃烧周期,a,e,c,j,b,d,f,k,加煤,手烧炉燃烧周期中空气供需情况,ab-进入炉内的总空气量;,空气量,cd-实际能有效参与反应的空气量;,jk-焦炭燃烧所需空气量,ef-所需理想空气量；,冒黑烟,煤入炉后，当挥发分大量析出需要大量空气时，由于实际参与燃烧的空气远远满足不了燃烧需要，在严重

6、缺氧时引起挥发物热分解生成大量碳黑，此时炉温尚低导致碳黑难以燃烧而冒黑烟。,12,3 .改善手烧炉燃烧的措施 (1)提高操作技术，使燃烧层厚度的变化尽可能减小。 (2)采用间断送二次风的措施。 (3)改进炉排结构，采用摇动炉排。 (4)采用明火反烧手烧炉、双层炉排手烧炉等燃烧方式。,四、燃烧设备,13,四、燃烧设备,双层炉排手烧炉,1 逆向燃烧，使得挥发分可以基本燃尽，消除了黑烟； 2 空气由 上、下炉门进入，扰动强烈,14,四、燃烧设备,三、机械化层燃炉 机械化层燃炉：加煤、拨火和除渣三项主要操作部分或全部由机械代替人工操作的层燃炉的统称。 类型：链条炉排炉、机械风力抛煤机炉、往复炉排炉、振

7、动炉排炉及下饲燃料式炉等,15,四、燃烧设备,1.机械-风力抛煤机炉,1 机械为主，风力为辅； 2 飞灰损失大； 3 细粒易堆积在前，粗粒在后，前后端燃尽程度不一，采用倒转炉排。,16,1.机械-风力抛煤机炉,1 风力抛煤，由8播煤风槽的侧面上的喷口喷出的气流完成；7出口冷却风也起到辅助播煤； 2 侧面风管9中喷出的气流，起到扰动混合,17,四、燃烧设备,1、 链条炉排炉 （一）链条炉的构造 煤、风行程： 前饲式炉子,18,四、燃烧设备,煤闸门：调节所需煤层厚度。 老鹰铁/除渣板：延长灰渣在炉内停留时间,降低灰渣含碳量,减少炉排后端的漏风。 炉排有效长度:煤闸门至除渣板距离。 链条炉的燃烧面积

8、:有效长度炉排宽度 防渣箱：保护炉墙不受高温燃烧层的侵蚀和磨损;防止侧墙粘结渣瘤,确保炉排上的燃料均匀满布,避免炉排两侧严重漏风。,19,四、燃烧设备,（二）链条炉排的结构形式,20,四、燃烧设备,（1）鳞片式链条炉排,21,1 前轴为主动轴，后轴为从动轴；2 炉排行至尾部转入空行程时，借自重一片片翻转过来，倒挂在夹板上，除渣，冷却。3 承受拉力的链条被置于炉排之下，免烧燃烧层的直接加热，但是此型炉易发生成组炉排片脱落或卡住等事故。,22,四、燃烧设备,（2）链带式链条炉排 轻型链带式炉排片及主动链环,23,轻型链带式链条炉排总图,1 链条紧紧绷在前后轴轮上； 2 两侧和中间安插由主动链环构成

9、的链条，直接与主动轴上的链轮相啮合； 3 主动链环承受着炉排运动时的拉力，又处在高温下工作，容易拉断。,24,四、燃烧设备,不管哪种形式的链条炉排，运动时，炉排的运动部分和两侧的固定墙板之间存在着相对运动，必须保持有必要的间隙，必须在炉排两侧的间隙部位装设侧密封装置。,25,四、燃烧设备,（三） 链条炉的燃烧过程 燃烧特点： “单面引火”，着火条件较差，煤种适用范围较窄。 燃烧过程有区段性,炉排首、尾两端空气过剩，中部空气不足。 I.新煤区； II.挥发物析出、燃烧区； III.焦炭燃烧区(氧化区、还原区)； IV.灰渣形成区。,26,四、燃烧设备,I.新煤区 煤预热干燥。 O1K斜面(等温面

10、):挥发分开始析出。 不需O2，烟气中O2浓度不变。,27,四、燃烧设备,II.挥发物折出、燃烧区 O1K至O2H区间 析出全部挥发物并燃烧 O2 浓度 ，CO2浓度,28,四、燃烧设备,IIIa.焦炭燃烧氧化区 O2H开始焦炭着火燃烧。 温度迅速升高，燃烧激烈。 在煤层较底部为氧化区，氧化层渐厚 O2迅速降至零， 1 。CO2出现第一个峰值。,29,四、燃烧设备,IIIb.焦炭燃烧还原区 氧化区产物CO2和H2O上升至还原区，被炽热的焦炭还原成CO、H2等（1 )。 温度略低于氧化区 CO2，CO，H2 CO和H2达到峰值后还原层渐薄,CO, H2 , CO2 还原区消失时，CO2出现第二个

11、峰值，,30,四、燃烧设备,IV.燃尽区： 末端焦炭的燃尽夹在上、下灰渣层中。 多灰分煤,O5后延,固体不完全燃烧热损失Q4 O2 ,31,(四) 煤的性质对链条炉燃烧的影响 水分：Mar8-10。 过高准备段燃烧、燃尽段长度4,2 ； 过少细煤吹飞和漏煤4。 灰分：10 Ad30， 灰熔化温度t31200。 灰分4； 灰分过炉排过热； 灰熔点较软化熔融破坏通风，燃烧恶化。 挥发分：Vdaf15 挥发分其析出和着火延迟燃烧和燃尽时间 固定碳含量大 需燃烧时间 4 挥发分需足够炉膛空间，否则3。,四、燃烧设备,32,四、燃烧设备,粘结性：适中（混用） 粘结性强 易结成焦块通风受阻燃烧不稳定； 粘

12、结性弱 易形成细屑碎末吹飞和漏煤，4。 煤的颗粒度：均匀（2025mm） 未筛分延缓着火和燃烧过程； 易在细末多的地方被风吹走形成火口，破坏正常燃烧 煤斗和炉排上煤的机械分离（粗粒边，细末中） 两侧穿风早燃尽，中间带火焦炭落入渣斗，易造成4。,33,四、燃烧设备,(五)链条炉的燃烧调节 负荷变动调节风量给煤量 煤层厚度：100-150mm 过薄燃烧层蓄热过稳定着火和燃烧； 过厚通风阻力，燃尽率; 粘结性煤，煤层易薄，不粘结性煤可稍厚些 煤层合理厚度由试验确定,定后一般不宜变动 炉排速度：2-20m/h 高挥发分：薄煤层、快送煤 低挥发分：厚煤层、慢送煤,34,四、燃烧设备,（六）改善链条炉燃烧

13、的措施 （1）分区配风 两端少,中间多，炉子前后端的送风量可以大幅度减小，保持了炉膛高温又减少排烟损失 炉排下的风室分成4-6个小风室 宽炉排采用双侧相对进风，强调宽度方向的送风均匀性 增大中段风量，只能强化燃烧而无法消除还原区。,35,四、燃烧设备,（2）炉拱 作用： 改变自燃料层上升的气流方向，使可燃气体与空气得以良好混合，为可燃气体燃尽创造条件； 加速新燃料的着火燃烧， 高而短的前拱与后拱配合，造成扰动气流的喉口，。,36,四、燃烧设备,前拱： 加速新煤着火。 与后拱配合，造成一个扰动气流的“喉口”。 高而短的前拱以及足够的开敞度，保证炉排前段有较好的热辐射条件。,37,四、燃烧设备,引

14、燃拱： 前拱下面紧靠煤闸门处的炉拱： 再辐射引燃新煤； 保护煤闸门不受高温而烧损。 多为斜面式引燃拱。,38,四、燃烧设备,后拱： 把炉排后端过量氧气导向燃烧中心，使可燃气体进一步燃烧； 使气流转向，炽热炭粒从烟气中分离，投落至新煤上，改善着火条件。 无烟煤：低而长的后拱。 烟煤、褐煤：高而短的前拱和不长的后拱。（挥发分高，易着火）,39,（3）二次风 二次风：在燃烧层上方借喷嘴送入炉膛的高速气流 作用： 加强炉内气流的扰动混合，防止结焦，q3，1”； 后拱二次风将高温烟气引向炉前，帮助新燃料着火； 形成烟气旋涡，延长细屑燃料的停留时间，促燃尽。 将碎屑炭粒甩回炉排复燃，提高效率，减少飞灰。

15、提高炉膛内火焰充满度，减少炉膛死角涡流，防止炉内局部积灰结渣。 二次风主要作用不在于补给空气，而在于加强扰动。 层燃炉二次风量：总风量的5-15；风速：50-80m/s； 工质：空气、蒸汽或烟气 布置形式：前墙、后墙或前、后墙两面布置。,四、燃烧设备,40,四、燃烧设备,3.往复炉,41,常用的是间隔动作、风冷、顺向的倾斜式往复炉排和水平式往复炉。 虽为单面引火，但是活动炉排片做前后往复运动，对燃烧层进行不断地耙动，使燃烧表面已经着火燃烧的“红火”被翻到煤的下层，并能捣碎焦块。 头部与灼热的焦炭接触，无冷却条件，经常烧毁，漏煤比较严重。 燃烧胶结性、多灰、难以着火的低质煤。,42,四、燃烧设备

16、,43,煤层的耙拔和疏松作用更强烈些。 但在燃尽阶段，反而使可燃物与灰渣混合的越好，使可燃物难于燃尽。,44,四、燃烧设备,逆行倾斜式往复炉排主要用于燃烧劣质褐煤,45,四、燃烧设备,46,电动机带动偏心块，作用于弹簧板，拉动“7”形梁，推动整个上框架和炉排面，使之与水平成一夹角的往复振动，并用拉杆5勾住炉排片下的小孔，保证炉排片振动不会脱落。 这种炉子漏煤量大，飞灰损失也较大。,4 风冷固定支点振动炉排,47,四、燃烧设备,4.2流化床炉,1.流化床炉及其特性 料床状态：（根据空气流速） 固定床 气体推力小于煤粒重力，煤粒在布风板上静止不动,料层厚度不变。 流化床 当风速超过Wlj时, 料层

17、膨胀增高,燃料、灰渣混杂上下翻腾。 气力输送 当风速超过Wjx时,稳定的沸腾工况被破坏,颗粒全部随气流飞走，悬浮燃烧。,48,特性曲线： Wlj流化临界速度(颗粒直径、密度和料层堆积的空隙率增大，速度增大；气流流体的运动粘度增大，速度变小) Wjx极限速度/带出速度 沸腾状态:Wlj-Wjx之间； 流化床燃烧是介于层燃燃烧和悬浮燃烧 的一种方式。,四、燃烧设备,49,四、燃烧设备,2.流化炉的型式与结构 (1) 鼓泡流化床炉 结构简单; 燃料适应性广； 控制SOx及NOx生成（脱硫、燃烧温度低）； 床内传热能力强,节省金属耗量； 灰渣可综合利用； 电耗高，阻力大； 飞灰多且含碳高,热效率较低；

18、 沉浸受热面磨损严重； 脱硫率低； 受床面积限制，难大型化,负压给煤，飞灰大,正压给煤，飞灰小,50,四、燃烧设备,布风板类型: 直孔式/密孔板(阻力小穿风，漏煤） 侧孔式/风帽式（阻力较大）,51,鼓泡流化床炉,风室，等压风室，风室各截面上升速度相同，配风均匀。 炉膛分为流化段和悬浮燃烧段，分界线为灰渣溢流口的中心线，流化段由等截面直段和倒锥形扩散段组成。 沉浸受热面布置在流化段内，卧式更好，飞灰带出量少，传热系数高，磨损严重；沉浸受热面直接关系流化床温度，不宜过多。 悬浮燃烧段，气流速度低。利于大颗粒回落，燃料停留时间延长，利于燃尽，保证足够的分离空间，不宜过低。,52,四、燃烧设备,(2

19、) 循环流化床炉 燃烧效率高，燃料适应性强。 排烟清洁（多次循环，提高了脱硫剂的利于率）。 磨损问题减轻。 负荷调节范围宽，速度快 。 接近于气力输送，炉内气流速度较高。,53,四、燃烧设备,54,四、燃烧设备,4.3煤粉炉(室燃炉） 主要构造：煤粉制备设备、燃烧器、炉膛,55,四、燃烧设备,一、煤粉性质 形状不规则，20-50m，很好的流动性,煤的自燃性与爆炸性,煤粉的自燃 煤粉在氧化性介质中极易氧化升温，当煤粉散热不良或周围介质温度升高时，会发生自燃,影响爆炸的因素：水分、挥发分、灰分、煤粉细度、煤粉的浓度、氧的浓度、温度,制粉系统需采用一定的防爆措施，如设置防爆门等,煤粉的爆炸 挥发份较

20、高的煤粉和空气混合达到一定浓度，遇到明火会发生爆炸,56,四、燃烧设备,取一定量的煤粉试样在标准筛孔尺寸为xm的筛子上过筛，通过筛孔的煤粉量为b，筛上的剩余煤粉量为a，,煤粉细度RX,问： R90=25%的煤和R90=40%的煤哪个更细？,用来表示煤粉的粗细程度,Rx 煤粉越细,煤粉经济细度 不完全燃烧热损失、制粉电耗 、磨煤设备金属部件磨损 之和为最小时的煤粉细度,57,四、燃烧设备,A煤： R90=30%， R200=20% 谁更均匀？ B煤： R90=30%， R200=10%,煤粉均匀性,B煤更均匀,当R90一定时，R200，说明煤粉中过粗的煤粉较少； 当R200一定时，R90，说明煤

21、粉中过细的煤粉较少。 过粗和过细的煤粉均较少，即煤粉粒度分布较均匀。,58,四、燃烧设备,2. 磨煤机 竖井式磨煤机 细粉被从两侧轴向6进入的热空气携带经竖井由喷口进入炉膛燃烧； 竖井中煤粉靠自重分离, 较粗； 煤粉的细度不符合要求时，可通过改变 3的角度进行调节； 特点： 结构简单，耗电量小； 制粉细度较粗， 磨损快,不宜磨制较硬的煤。 适用：油页岩、褐煤和挥发分较高的烟煤。,59,四、燃烧设备,风扇式磨煤机,1-煤斗;2-自动磅秤;3-给煤机;4-下行干燥管;5-磨煤机;6-煤粉分离器;7-燃烧器; 8-二次风箱； 9-空气预热器；10-送风机；12-抽烟口,热风-炉烟干燥,热风干燥,磨制

22、烟煤和水分不高的褐煤 采用热风作为干燥剂 磨制高水分的褐煤 采用热风掺炉烟作为干燥剂,60,四、燃烧设备,筒式钢球磨的圆筒由电动机带动低速转动，燃料和干燥剂（热空气）从磨一端的空心轴进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、并经筒内装有的大量钢球打碎、研磨成粉，随后被干燥剂从磨的另一端带出,筒式磨煤机（球磨机),61,四、燃烧设备,筒式磨煤机（球磨机),特点:结构简单;煤种适应性强; 运行可靠；但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大.,62,四、燃烧设备,二、 燃烧器 作用：将燃料与燃烧所需空气按一定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛 保证燃料与空气充分混合、及时着火、稳定燃烧和燃尽，燃烧效率

23、高 能形成良好的炉内空气动力场，火焰在炉内的充满程度好，且不会冲墙贴壁，避免结渣 有较好的燃料适应性和负荷调节范围 能减少NOX的生成，减少对环境的污染 结构简单，流动阻力较小 蜗壳式燃烧器 旋流式燃烧器,63,四、燃烧设备,旋流燃烧器出口气流是一股绕燃烧器轴线旋转的旋转射流. 二次风射流均为旋转射流,一次风射流可以是旋转射流,也可以是直流射流,适用:重油、较好的烟煤,特点: 卷吸量较大，扩展角较大; 射程较短,后期扰动较弱 通过拉杆，调节叶轮位置，改变间隙大小，调节气流的旋转强度,64,四、燃烧设备,三、炉膛结构 作用：保证燃料的完全燃烧，组织炉内热交换、布置合适的受热面满足锅炉容量的要求。

24、 设计要求： 适当的炉膛体积(挥发分高，灰熔点高的煤qv取大值） 合理的几何形状（瘦长、矮胖炉膛） 便于布置水冷壁 （直接影响炉膛温度，以控制出口烟温） 燃烧器至炉膛出口有足够行程（火焰长度，宽深比）,65,四 煤粉炉 特点: 煤种适应范围较广; 热效率可达90以上; 燃烧调节方便，适应负荷变化快; 无炉排，可大型化; 复杂的制粉系统，运行耗电较大; 负荷调节范围较窄（太低，炉膛平均温度太低，会熄火）.,66,四、燃烧设备,一次风：携带煤粉进入燃烧器的空气。 作用：输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要。 风温有利于着火，但要保证安全； 风量过着火延迟；风量过一次风管堵塞。 一次风量：15-40，

25、大致以满足煤粉中挥发物燃烧的需要为度。 二次风：单独送入炉内的空气，使燃烧继续。 作用：补充煤粉继续燃烧所需空气，并着重起扰动、混合作用。 风速要高于一次风速 。 送入过早相当于加大一次风量，不利于着火； 过迟燃烧阶段缺氧影响燃烧效率； 风速要高于一次风速，以获得较强烈的搅拌和扰动作用。,67,四、燃烧设备,68,4.4 燃油炉 一 油的燃烧过程 两种燃烧方式：预蒸发、喷雾型 1、燃料油的喷雾燃烧过程的四个阶段（如果燃烧重油需要预先加热） 雾化阶段 蒸发阶段 “油气”与空气的混合阶段 着火燃烧阶段,69,2、影响燃料油着火和稳定燃烧的主要因素 燃料油性质 回流区的大小 燃烧器区域的烟气温度 取

26、决于蒸发速度和燃烧速度,70,油的雾化 1 机械雾化喷嘴（离心式雾化喷嘴） 雾化质量影响因素： 燃油性质（粘度） 喷嘴结构（喷嘴、旋流室、切向槽） 进油压力 特点： 调节性较差，压力与流量的平方成正比，流量稍降， 压力要大幅度降低。 对于负荷变动幅度较大的供热锅炉，常采用在喷嘴中心 设有回油管的回油式机械雾化喷嘴。,71,72,2 蒸汽雾化喷嘴 中心油管可用手轮伸前或缩后调节，改变蒸汽喷孔的截面大小，实现蒸汽量和喷油量的调节，负荷调节比较大； 雾化质量比机械雾化质量好； 高压蒸汽温度高，能量大，可降低对油粘度的要求； 蒸汽耗量大，加剧尾部受热面金属的低温腐蚀和积 灰堵塞；,73,74,Y型蒸汽

27、雾化喷嘴 减少蒸汽用量,75,3 转杯式雾化喷嘴 油通过空心轴转至转杯的根部，内表面积变大，油膜变薄，最终在离心力作用下甩离杯口。 一次风高速空气流使油雾化的更细； 离心力是油雾化的根本动力，粘度高的油，要 求较高转速。,76,77,三 调风器的型式和原理 1 调风器的性能要求 油燃烧器主要由油喷嘴和调风器（配风器）组成； 调风器为已经良好雾化的燃料油提供燃烧所需的 空气，使油雾能与空气充分混合。 1 一次风（根部风） 避免油雾热分解，应使一部分空气和油雾预先混合； 2 二次风 强化油雾和空气的混合,78,2 调风器的型式与结构 （1）旋流式调风器 一次风进入直流通道，通道出口扩散锥（稳焰器）

28、 二次风通道采用切向叶片导向使气流旋转 旋流强度不宜过大：热分解，漩口内部结焦，气流衰 减快，难以在低过量空气系数下进行。,79,80,2 直流式调风器 3 平流式调风器 一次风经由中心旋流叶片稳焰器，二次风则 油外部直流通道进入。,81,82,四 改善燃油炉燃烧的措施 1 低氧燃烧 低氧，并使炉膛温度均匀，不产生局部过热，有效降低SO3和NOx的生成。 低氧会造成固体、气体不完全燃烧热损失，降低炉内温度水平影响效率，综合考虑。 2 分级燃烧 在距离调风器一定高度处再供给一部分空气，称为火焰 上部风。不仅使燃烧冲锋，还能降低炉温，减少污染， 防止结渣。,83,4.5 燃气炉,一 气体燃料的燃烧

29、 着火和稳定燃烧两个阶段 着火方法有两种：一类：自燃；二类：点燃或点火 燃烧分为三类： 扩散式燃烧 1=0； 特点：取决于燃气与空气分子之间的扩散速度和混合完全程度 火焰出口长，厚度小，后面变短； 燃烧稳定，热负荷调节范围大 部分预混式燃烧（大气式燃烧） 1=0.450.75； 特点：燃烧速度取决于化学反应强烈程度和火焰传播速度 部分预混层流火焰，内焰、外焰及不可见高温区，内焰还原火 焰或预混火焰；外焰一碳、氢及其中间产物与周围空气发生氧 化反应。 部分预混紊流火焰结构与层流比，长度明显缩短。,84,完全预混式燃烧（无焰式燃烧） 1=1.051.10。 特点： 火焰很短，甚至看不见； 空气与燃

30、气按化学当量比混合均匀，稳定可靠的点火源； 燃烧完全，火焰稳定性差，易发生回火； 回火 脱火,85,二 常用的燃气燃烧器 1 自然引风式扩散燃烧器 家庭用煤气灶 燃气分布较为均匀，火焰高度大体整齐一致，燃 烧稳定。,86,87,2 鼓风式扩散燃烧器 1）套管式燃烧器 燃气和空气在火道或炉膛中，边混边燃烧。 2）旋流式燃烧器 空气切向进入蜗壳，进入内圆筒，一部分从矩形孔分流到外夹套直接从头部喷出； 燃气进入中夹套，从内夹套壁小孔从径向分成多股气流与旋转空气混合。,88,89,90,3）引射式燃烧器（大气式燃烧器） 4）完全预混式燃烧器 在内部将燃气和燃气所需的全部空气进行而成可燃气体，然后在燃烧

31、器喷头内部或在燃烧器出口处进行燃烧，形成短而急的高温火焰。 可在=1的条件下实现完全燃烧并获得足够的高温。 四 改善燃气炉燃烧的措施（自学）,91,92,四、燃烧设备,4.6 炉子工作强度 表征燃料在炉内燃烧的强度。 (1)层燃炉 炉排(可见)热强度 单位面积的炉排，在单位时间内所燃烧的煤的放热量。 炉膛体积(可见)热强度 单位炉膛容积内，在单位时间内所燃烧的煤的放热量。,炉膛体积,m3。,炉排有效面积,m2；,93,四、燃烧设备,“可见”层燃炉中要分别测出燃料在炉排面上和炉膛体积中燃烧放热量是困难的，所以在热强度中，都假定把燃料燃烧的全部放热量作为热强度计算的基础。 qR过R煤层增厚和空气流

32、速CO、飞灰和阻力的增加q3,q4 qv过烟气炉内时间q3,q4 设计或改造锅炉时，根据D、P、T，估算B，选取合适的qv和qR，计算Vl、R（考虑宽度和深度）和炉膛高度。,94,四、燃烧设备,(2)室燃炉 qv:反映煤粉、油和气等气流通过炉膛的时间长短。 炉膛断面热强度:反映炉膛形状 对燃烧的影响 qF炉膛瘦长 火炬充满度好，死滞涡流区少； 燃烧器射程受到限制，易在燃烧器区域结渣。,炉膛横截面面积,m2。,95,（3）燃烧设备的选型 鼓泡流化床主要适用于层燃炉中不能燃烧或不能经济燃烧的煤种，特别适用于高灰分、高硫劣质燃料； 抛煤机炉不宜燃用外在水分高的燃料，以防止和 避免抛煤机堵塞，燃料的外

33、在水分不宜大于12%； 为了减少炉排漏煤和飞灰损失，保证煤层均匀， 所有的层燃炉对燃料颗粒度均有要求,96,四、燃烧设备,重点： 1.三种燃烧方式 2.煤的燃烧过程 3.手烧炉燃烧特点 4.链条炉燃烧特点,负荷变动调节方法,改善燃烧方法 5.煤闸门、除渣板作用；炉排有效长度 6.循环流化床、煤粉炉特点； 7.煤粉炉、层燃炉一、二次风作用； 8.工作强度指标,97,简答题,煤的燃烧过程分哪几个阶段? 为了促进和改善燃烧，应创造和保持些什么条件？,2.煤在手烧炉中燃烧的主要特性有哪二个？为什么它经常要冒黑烟？,着火前的热力准备阶段,挥发物与焦炭的燃烧阶段,灰渣形成段/燃尽阶段,双面引火,煤种适应性广。 燃烧工况周期性,燃烧效率低，污染严重。,煤入炉后，当挥发分大量析出需要大量空气时，由于实际参与燃烧的空气远远满足不了燃烧需要，在严重缺氧时引起挥发物热分解生成大量碳黑，此时炉温尚低导致碳黑难以燃烧而冒黑烟。,98,3.链条炉的燃烧特点？改善燃烧措施？,燃烧特点：单面引火；燃烧过程沿炉排长度方向分区段。 改善燃烧的措施：分区配风、炉拱、二次风,4.为什么链条炉采用分区配风?,因为链条炉燃烧过程沿炉排长度方向