燃烧技术第五章1.ppt

1、,燃烧技术,清华大学 工程力学系 钟北京,课程内容目录,第一章 绪论 第二章 燃料及燃烧计算 第三章 气体燃料燃烧技术 第四章 液体燃料燃烧技术 第五章 固体燃料燃烧技术 第六章 燃烧污染和防治 第七章 燃烧试验和模化,第五章 固体燃料燃烧技术,工程与日常生活中常用的固体燃料有煤、焦炭、油页岩、木柴等。但使用最多的是煤炭。 我国煤炭资源丰富，是煤炭生产与消费的大国之一。在我国的一次能源中，煤占70%以上。其中80%以上直接用于燃烧。因此，学习和了解煤燃烧过程的规律和各种燃煤技术，对于充分、有效的利用我国的煤炭资源具有十分重要的意义。,第五章 固体燃料燃烧技术,煤的燃烧比气体和液体燃料复杂的多，

2、它属于多相燃烧。煤的燃烧经历了一系列的过程。首先是煤中的水分蒸发。然后，煤中的挥发份(多以CmHn形式)析出、着火、燃烧。最后是焦炭的着火、燃烧。 煤的燃烧时间主要取决于焦炭的燃烧，挥发份燃烧的时间很短，约占10%。燃料燃烧所产生的热量主要也来自焦炭。,第五章 固体燃料燃烧技术,焦炭燃烧对燃煤的整个过程起决定性作用。它不仅决定了煤粒的燃烧时间，决定了炉膛的大小，而且决定了炉膛内的温度水平。但是煤的挥发份对焦炭的着火起决定作用。正是由于煤的挥发份着火、燃烧，释放热量，对焦炭加热，点燃焦炭颗粒。因此，煤的挥发份多少，是煤着火难易程度的一个重要判据。,第五章 固体燃料燃烧技术,在本章，我们首先回顾一

3、下煤燃烧的有关理论，然后重点介绍煤的燃烧技术。 5-1、固体燃料燃烧理论的回顾 5-2、层燃炉 5-3、煤粉燃烧 5-4、旋风燃烧 5-5、流化床燃烧,5-1固体燃料燃烧理论的回顾,一、煤的热分解理论 二、碳燃烧的异相反应理论 三、碳燃烧反应的控制 四、碳粒的多孔性及二次反应对燃烧的影响 五、碳粒的燃尽时间 六、煤的燃烧及燃烧方式,一、煤的热分解理论,1、挥发份的概念 2、煤的热解机理 3、挥发份析出量及其成分构成,1、挥发份的概念,当煤粒加热到一定温度以后，开始释放出焦油和气体，并逐步形成剩余的焦炭。这个过程就是煤的热解过程。释放出来的焦油和气体称为挥发份。 挥发份的组成：可燃气体(如CO、

4、H2、CH4和CmHn等)混合物和惰性气体(CO2、N2和H2O等)组成。,1、挥发份的概念,挥发份的含量：同一种煤在不同的热解条件下，得到的挥发份含量与组成不同。即： （Weight and Compounds）=,1、挥发份的概念,根据加热速率的不同 ，煤的热解过程可分为快速热解和慢速热解： 快速热解：对煤粒的加热速率104/s。如:d100m的煤粉在煤粉炉中的热解就属于快速热解，其热解过程可在0.1s内完成。 慢速热解：对煤粒的加热速率2 /s。如块煤在层燃炉或炼焦时，就属于慢速热解，其热解过程可能持续几分钟甚至几小时。,1、挥发份的概念,中速热解对煤粒的加热速率介于上述两者之间者。 因

5、此，煤的挥发份含量并不是煤中固定的某些物质的数量，而是在特定条件下煤粒热解的产物。煤热解时的加热条件不同，其挥发份的数量就不同。煤的工业分析的挥发份含量，就是按照一定的标准测试条件下所测得的煤中析出的挥发物的重量。,挥发份测量标准方法,ISO标准：将干燥的煤样放在石英坩埚中，在900的马弗炉内加热7 min，煤样品的失重即为工业分析挥发份含量。 美国标准：将干燥的煤样放在铂坩埚中，在900 20的马弗炉内加热7 min，煤样品的失重即为工业分析挥发份含量。 中国标准:将干燥的煤样放在有盖的瓷制坩埚中，在90010 的马弗炉内加热7 min，煤样品的失重即为工业分析挥发份含量。,2、煤的热解机理

6、,煤是高分子化合物的复杂混合体，其大分子是由在结构上类似，但不完全相同的单体基本结构单元聚合而成。 基本结构单元：环状结构（芳香烃为主体，周围存在各种侧链和官能团）。规则部分的缩合环结构称为核。,2、煤的热解机理,煤的结构非常复杂，又极不稳定，所以热解产物的数量和性质都极易受外界条件的影响。热解的趋势是煤中不稳定的部分不断的热解，挥发出去。残留部分不断地缔合增碳，形成稳定的产物。煤在热解时，由于温度不断升高，使得分子剧烈震动，当震动强度大于键的生成能时，其分子和原子间的键就断裂。,2、煤的热解机理,苯环所组成的芳香核是稳定的，而各种侧链和官能团是热不稳定的。当温度升高时，侧链首先断裂。,热稳性

7、的一般规律,芳香烃环烷烃烯烃，炔烃烷烃。 不带侧链的分子比带侧链的分子稳定，所以侧链先断裂，侧链越长，越容易断裂。 各种碳链的强度不同，碳和其它分子间的键能也不相同，键能越大，键的强度越大。一般C-H牢固，C-O不牢固。 分子紧密程度越高，即煤的核越大，其热稳性越好。,煤的热解的主要过程,煤在加热升温时，将发生很复杂的物理化学过程，其中包括一系列串联或并联的化学反应。煤热解的主要过程有： (1).T105 析出吸留气体和水分。直到300 水分充分析出。 (2).T=200300 开始析出气体产物如CO、CO2，并有少量焦油析出，煤粒开始变软，成为塑性状态。,煤的热解的主要过程,(3).T=30

8、0550 大量析出焦油和气体 (CH4、饱和烃与不饱和烃及CO、CO2)，这些气体称为初次挥发物。初次挥发物扩散到煤粒孔隙和燃料层。再次热解，形成二次挥发物。 (4).T=500750 半焦开始热解，大量析出含氢较多的气体。 (5).T=7591000 半焦继续热解，析出少量以含氢为主的气体，半焦生成高温焦炭。,3、挥发份析出量及其成分构成,温度对挥发份析出的影响,3、挥发份析出量及其成分构成,不同热解条件下挥发份的析出量的计算公式有许多，但都是经验公式，是针对不同的煤粒和热解条件得到的。Badzioch和Hawksley在1000 的N2运载气流中对d=20，40和60m的煤粉进行快速热解（

9、加热速率为2.55.0104 /s ),得到了运用于弱膨胀煤的经验公式为:,3、挥发份析出量及其成分构成,其中:G等温热解的失重（g）； 工业分析可燃基挥发份含量； R可燃基挥发物的含碳量； T加热温度（K）； 等温热解的时间（s）；,3、挥发份析出量及其成分构成,C1、C2和C3分别为实验煤种的待定常数。 对低级煤：C1=0.14，C2=1.5 10-5，C3=8900，Q=1.3；对具有高膨胀能力的煤，当温度在5001000 之间时，C1=0.51，Q=1.51.8.,挥发份成分、失重与加热时间和温度的关系,二、碳燃烧的异相反应理论,碳的燃烧是碳与O2的异向反应。主要包括以下几个步骤： (

10、1)氧气扩散到碳的表面； (2)扩散到碳表面的O2被表面吸附； (3)吸附在碳表面上的O2与C反应，形成反应产物：,二、碳燃烧的异相反应理论,(4)反应产物从碳表面解吸 (5)解吸的产物从碳表面扩散出去。 碳的燃烧速度取决于上述过程中最后的一步。在考虑扩散因素的条件下有： 表面遮盖率。表示碳表面吸附了O2的份额。,二、碳燃烧的异相反应理论,在这一部分表面上，不能在吸附新的O2 ，而只能解吸C+ O2的反应产物。因此，解吸速率为： (a)、 解吸速率 k-1 解吸速度常数 (1- )部分的碳表面还可以吸附O2 。因而表面附近的O2将吸附上去，其吸附速率与(1- )和表面O2浓度成正比。即：,二、

11、碳燃烧的异相反应理论,(b)、Vs=k1Cs(1-) 吸附速率 k-1吸附速度常数 Cs碳表面O2的浓度 当吸附与解吸达到平衡时，有：Vj=Vs，即,二、碳燃烧的异相反应理论,(d)、C+ O2的反应速度与吸附O2的表面积成正比。 讨论：,二、碳燃烧的异相反应理论,此时，反应速率与C表面O2浓度的一次方成正比。反应是一级的。 此外，由 可得 1。 表明碳表面处O2浓度很低，吸附了O2的表面积很小，说明吸附能力很弱。,二、碳燃烧的异相反应理论,二、碳燃烧的异相反应理论,二、碳燃烧的异相反应理论,小结: (1)当温度1200 时，碳表面O2浓度低，属一级反应； (3)当温度处于8001200 之间

12、时属分数级反应。,三、碳燃烧反应的控制,碳的燃烧速率可以用碳表面O2的消耗速率来表示.,三、碳燃烧反应的控制,三、碳燃烧反应的控制,三、碳燃烧反应的控制,三、碳燃烧反应的控制,三、碳燃烧反应的控制,三、碳燃烧反应的控制,燃烧工况可以用反应速度常数k和传质系数d之间的关系来判断。通常用Semenov (谢苗诺夫)或Damkoler (邓克尔)准则：,三、碳燃烧反应的控制,所以，影响Sm的因素有温度，压力，气流速度和颗粒直径及燃料的反应性E和k0,三、碳燃烧反应的控制,当温度和传质条件不变的情况下，颗粒直径越小，Sm越大。随着0减小，燃烧由扩散燃烧转向动力燃烧。当颗粒直径和传质条件不变的条件下，温

13、度升高。Sm变小，燃烧由动力控制转为扩散控制。因此小颗粒燃烧必须在较高温度下，才有可能有动力控制转入扩散控制。,三、碳燃烧反应的控制,对于煤粉燃烧，由于煤粉颗粒直径很小，因此，煤粉的扩散燃烧是很有限的：直径为10mm的煤粒在1000时即处于扩散燃烧。而直径为0.1mm的煤粉在1700 时才处于扩散燃烧。所以对于煤粉直径在0.050.1mm，在煤粉炉中燃烧时一般处于动力控制燃烧或过渡燃烧。,四、碳粒的多孔性及二次反应对燃烧的影响,1、多孔性对碳粒燃烧的影响 前面所讨论的碳粒燃烧速率，是假设燃烧反应仅在碳粒的表面上进行的，碳粒内部无孔隙。但实际的焦炭是一个多孔介质，其燃烧不仅在外表面，而且在内表面

14、同时进行。因此，在这种情况下，不能忽略内表面对碳粒燃烧的影响。,四、碳粒的多孔性及二次反应对燃烧的影响,四、碳粒的多孔性及二次反应对燃烧的影响,四、碳粒的多孔性及二次反应对燃烧的影响,(2)、碳球温度很高时，反应速度很快。O2扩散速率远远跟不上反应的需要。 O2几乎在碳的表面完全消耗掉。这时内表面的O2浓度几乎为零。在这种情况下，内表面几乎没有作用。此时，总反应速率为：,四、碳粒的多孔性及二次反应对燃烧的影响,(3)、当温度从低温变成高温时，碳球的总反应速率常数k*比k大的那部分值，就从(r/3)Si k降为零。若用Sik来表示增大的份额，则有：r/3 反应有效深入深度，若O2能完全渗入碳粒内

15、部，内、外表面各处的O2浓度均为Cs，则此时的有效渗入深度=r/3 ，如O2不渗入碳球内部，则 =0。,四、碳粒的多孔性及二次反应对燃烧的影响,总反应速率常数总是可以写成：,四、碳粒的多孔性及二次反应对燃烧的影响,2、二次反应对碳燃烧过程的影响 当碳和氧的燃烧反应，不仅有碳和氧直接接触的一次反应，还有一次反应物CO 和CO2所进行的二次反应。考虑二次反应时，碳的燃烧速率有所变化。,二次反应对碳燃烧过程的影响,二次反应对碳燃烧过程的影响,碳粒燃烧工况随温度的变化,碳粒燃烧速度与温度和氧气扩散速度的关系,五、碳粒的燃尽时间,1、不考虑二次反应的燃尽时间 2、考虑二次反应的燃尽时间,1、不考虑二次反

16、应的燃尽时间,按单位碳表面积上、单位时间所消耗的氧量计算，碳的燃烧速率可表示为: (1)、扩散燃烧：,1、不考虑二次反应的燃尽时间,1、不考虑二次反应的燃尽时间,1、不考虑二次反应的燃尽时间,当碳球燃尽时，即 =0时可计算得到碳球的燃尽时间： 上式说明，扩散燃烧时，碳球的燃尽时间与它的初始直径平方成正比。,1、不考虑二次反应的燃尽时间,1、不考虑二次反应的燃尽时间,设在0内反应速度常数为定值，对上式积分，得：-0=-kd 其中： 因此碳球的燃尽时间为： 上式表明，在动力燃烧时，碳粒的燃尽时间与其初始直径成正比。,1、不考虑二次反应的燃尽时间,1、不考虑二次反应的燃尽时间,积分上式得到，过渡燃烧

17、时燃烧时间可分为动力燃烧时间和扩散燃烧时间。 上述讨论中，未考虑Stefan流。当考虑它的影响时，求碳球燃尽时间可利用如下守恒方程：,1、不考虑二次反应的燃尽时间,1、不考虑二次反应的燃尽时间,考虑Stefan流的扩散燃烧的燃烧常数为： 其对应的燃烧时间计算公式为：,2、考虑二次反应的燃尽时间,忽略，可参看有关文献。,六、煤的燃烧及燃烧方式,煤是复杂的固体碳氢燃料。它除了含有机成分和矿物质外，主要是由C、H、O、S、N等元素的的有机聚合物组成。因此煤的燃烧过程非常复杂。下面分析单个煤粒的燃烧过程。,六、煤的燃烧及燃烧方式,(1)、煤粒被加热后，首先干燥，开始析出挥发份。在有足够的空气和高温条件

18、下，挥发份在颗粒周围着火燃烧，形成光亮的火焰。 (2)、由于氧气先消耗于挥发份的燃烧。故不能达到焦炭的表面，因而延缓和阻碍了焦炭的燃烧。挥发份的燃烧提高了焦炭的温度。当挥发份燃尽后，焦炭马上激烈地燃烧起来。,六、煤的燃烧及燃烧方式,(3)、挥发份的多少影响焦炭的着火。挥发份少，其燃烧放出的热量不足以使焦炭的温度达到着火温度，则焦炭不能着火。 (4)、煤的挥发份的多少取决于煤形成的地质年代。地质年代短的煤，如泥煤、褐煤等，挥发份较多，容易着火；地质年代较长的煤，如贫煤、无烟煤等，挥发份较少，所以不易着火。,六、煤的燃烧及燃烧方式,(5)、焦炭开始着火后，颗粒温度逐渐升高。温度达到最大值后保持不变

19、，且颗粒周围发生CO的二次燃烧。焦炭燃烧阶段所放出的热量既加热煤本身，保证初始阶段燃烧所需的热量，同时也加热了周围介质。,六、煤的燃烧及燃烧方式,煤的燃烧方法：根据煤在燃烧过程中的运动方式，可将其燃烧方法分为四种：,5-2 层燃炉,一、层燃设备概述 二、固定炉排 三、链条炉 四、往复炉排 五、振动炉排,一、层燃设备概述,层燃的特点是把燃料放置在炉排上。形成一定厚度的燃料层。在燃烧过程中燃料不离开燃料层。层燃时所需空气从炉排下面送入，经过炉排间隙进入燃烧区和燃料发生燃烧和气化反应。燃烧过程中产生的气体穿过燃料层进入炉膛。 层燃炉的燃烧过程主要发生在炉排上的燃料层内，也有少量的颗粒被空气或烟气吹到

20、炉膛中进行悬浮燃烧。,一、层燃设备概述,由于燃料层的热容量大，炉排上总是储备了大量的热燃料。因此层燃炉的燃烧稳定性好，负荷调节灵活。此外，层燃炉操作简单，适应多种燃料，不需要很大的炉膛容积，自用电少等优点，固而在小型锅炉上得到广泛的应用。层燃炉一般用于蒸发量为35t/h以下的锅炉。,一、层燃设备概述,层燃炉可分为：,一、层燃设备概述,层燃炉燃烧设备的主要特性参数: 1.炉排面积热负荷 2.炉膛容积热负荷 3.炉排的通风比r= R炉排的有效面积 V炉膛的容积 A炉排的通风面积,一、层燃设备概述,炉排总面积 和 分别为炉排面积热负荷（ ）和炉膛容积热负荷（ ）； B锅炉实际燃煤量（Kg/s）； 煤

21、的应用基终位发热值（KJ/Kg） 注意 和 有推荐值。,二、固定炉排手烧炉,人工用铁锹通过炉门将新的燃料间断的撒在固定炉排上面的炽热焦炭层上，在炉膛的通风作用下，燃烧所需的空气通过炉排，然后穿过焦炭层进入上面的燃料层，其燃烧过程从下而上进行。,二、固定炉排手烧炉,沿燃烧层的高度，燃烧产物(CO，CO2)和温度(T)的变化如图所示，自上而下，燃料层分为1(新燃料层)、2(还原层)、3(氧化层)、4(灰渣层)。,二、固定炉排手烧炉,1、灰渣层：使进入燃料层的空气分布均匀；由于空气首先通过炉排和灰渣层，从而使其冷却。同时灰渣层把氧化层和炉排隔开，使炉排得到保护。 2、氧化层：空气通过灰渣层，进入燃烧

22、区(氧化层)。在氧化层内空气几乎消耗完，燃料燃烧，放出大量的热量，使燃料层的温度迅速上升。同时形成燃烧产物CO2和CO。随着燃烧的进行，O2不断减少，,二、固定炉排手烧炉,直到耗尽，此时CO2达到最大，温度达到最大值。此时氧化反应基本结束。 在氧化层中，温度高，基本上处于扩散控制区。氧化层厚度取决于燃料颗粒的大小，一般为颗粒直径的34倍。 3、还原层：如果燃料层厚度大于氧化层厚度，则在O2几乎耗尽，而CO2浓度很高时，将会发生CO2+C2CO的还原反应。该反应时吸热反应，所以燃料层温度降低。,二、固定炉排手烧炉,还原层的厚度要适中，还原层厚度过大不仅会增大通风阻力，而且会使CO浓度过高，增大化

23、学未完全燃烧损失；还原层过薄或没有，可能会引起通风不均匀，甚至造成“火口”。使燃烧过程恶化。此外，还原层过薄，燃料层内储热量小，不利于燃烧过程的稳定。一般情况下，还原层厚度约为氧化层厚度的45倍。,二、固定炉排手烧炉,4、新燃料层：手烧炉进行间断加煤，新加入的煤覆盖在燃料层的上面。新燃料加入后，先被加热或烘干，然后是放出挥发份，着火和燃烧。 由于新燃料加入具有周期性。因此燃烧过程也具有周期性。,二、固定炉排手烧炉,固定炉排的工作过程要经历加煤、除渣和拨火操作。所谓拨火，就是拔动火床，平整松碎燃料层。使火床通风均匀、流畅。避免出现结渣堵塞和火口。并能除去燃料外的灰壳，使燃料迅速完全燃烧。 为了消

24、除燃烧的周期性，可采用机械化的连续给煤，如用抛煤机。抛煤机由机械抛煤机、风力抛煤机等。机械式抛煤机所抛成的煤层，沿炉排长度方向的颗,二、固定炉排手烧炉,粒分布是粗粒落于远处，细粒落于近处。 风力抛煤正好相反。 风力与机械联合抛煤：颗粒分布较均匀。为了保证煤层均匀，提高燃烧效率，对煤颗粒尺寸有一定要求：大煤块不超过3040mm，小于6mm的不超过60%，小于3mm的不超过30%。,风力抛煤机,三、链条炉,链条炉是一种机械化程度较高，操作运行方便，劳动强度低，燃烧效率较高的层燃炉。因而得到广泛引用，是层燃工业锅炉的主要炉形。 1、链条炉的结构与分类 2、链条炉排上燃料层的燃烧过程 3、链条炉排上燃

25、料层着火的稳定,链条炉,1、链条炉的结构与分类,链条炉的炉排如同皮带运输机一样，以0.55mm/s的速度自炉前向后缓慢移动。煤自炉前的煤斗下来，被煤闸门刮成一定厚度的燃料层，随炉排一起进入炉膛。 进入炉膛的燃料层沿着炉排前进的方向着火燃烧。直到炉膛后部焦炭燃尽变成灰渣，落入灰渣坑中。,1、链条炉的结构与分类,链条炉排根据其结构分为三类：,链条炉排的结构,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,燃烧过程的特点：炉排上的燃料预热、干燥、挥发份析出、着火、燃烧、燃烧的结束和灰渣的最后排除，在时间和空间上都是连续进行的，但又是同时进行的。燃烧过程在负荷不变的条件下不随时间变化，消除了手烧炉燃烧周期的影响，但燃

26、料在炉排上的燃烧过程是分区进行的。,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,下图为链条炉中燃料层燃烧阶段的示意图。主要分几个区进行：,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,(1)、燃料预热干燥区： 从煤斗落下的煤由于受到炉内辐射热而被加热、干燥。由于热量的传递是自上而下进行的，炉排又是从前往后缓慢运动，所以O1A斜面是一个等温面。 (2)、挥发份析出、燃烧区： 从O1A斜面开始，由于燃料温度继续升高，而释放出挥发份，随后着火燃烧。,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,(3)、焦炭燃烧区： 随着挥发份的着火燃烧，燃料的温度进一步升高。从O2B开始燃料层进入焦炭燃烧区。焦炭燃烧区分为氧化区(3)和还原区(4)。经炉

27、排自下而上的空气中的O2在氧化区中被迅速耗尽，燃烧产物中的CO2和H2O上升，进入还原区，与炽热的焦炭进行还原反应。生成CO和H2以及剩余CO2一同逸出燃料层的进入炉膛。,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,(4)、灰渣区： 链条炉排的最后为灰渣区。由于燃料是从上部开始点燃的，因此在燃料层上面首先形成灰渣。同时由于空气从燃料层下面送入，故紧靠炉排面的燃料层也较早形成灰渣。因此，在炉排尾部未燃尽的焦炭层夹在灰渣层中间，难于燃尽。,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,根据以上讨论的分区燃烧过程，沿炉排长度方向上燃烧所需的空气量和燃烧产物的成分是变化的。燃料加热干燥的OO1段基本上不需要O2。从O1点开始，

28、随着挥发份的析出并燃烧，所需的空气量逐渐增大；烟气中的CO2和CO含量也不断增加。O2相应减少，直到耗尽。与此同时出现第一个CO2最大值。进入焦炭燃烧,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,区后，随着还原层的不断增厚，CO 和H2不断增加，CO2逐渐减少。当CO和H2 达到最大值(CO2最低)后 ，随着燃料层部分烧成灰渣，还原区厚度减薄。CO和H2又逐渐下降。当还原区消失时，出现第二个CO2最大值。此后，灰渣不断增多，焦炭层厚度越来越薄。所需O2愈来愈少，所以烟气中O2增加，CO2和CO均下降。,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,由以上分析可见，在炉排的前、后两个区段，O2过剩(1)。在中间区段， O

29、2不足(1)。不完全燃烧产物很多。,2、链条炉排上燃料层的燃烧过程,为了达到良好的燃烧，应当合理的组织配风。配风的原则是：燃烧过程中需要空气少的区域少送风，需要空气多的地方多送风，即实现分段送风。为了实现分段送风，必须将炉排下面的风室隔成几段(通常是46段)。每段装有单独的风门，以便调节送入的风量。 合理配风的另一项重要措施是沿炉排宽度送风。,分段送风,有三种原则性的配风方案：尽早配风法，强风后吹法和推迟配风法。 (1)尽早配风法：在燃烧前期大量供风，以达到风速强化燃烧的目的。 缺点是：前部燃烧过猛，可能造成后拱正压，而不得不减少风量。引起结渣。此外，后拱风量不足造成焦炭燃尽困难。,分段送风,

30、(2)强风后吹法：在后一、二个风室大量鼓风，强化后部燃烧。大量被风吹起的高温焦炭粒，散落在新燃料上形成覆盖层，为着火区提供高温热源，改善着火条件。此方法用于难燃的煤。,分段送风,缺点：由于局部燃烧强度过高，造成严重结渣。此外，由于碳粒覆盖在新燃料层上，影响炉膛对其辐射，使燃料预热。干燥过程拖长，降低了炉排的有效长度。,分段送风,(3)推迟配风法：对燃烧前期的燃料层少量通风，甚至不通风。其燃烧靠相邻风室漏风维持。而对后拱下燃烧中期的火床层则加强送风，形成强化燃烧区，以便对前后两头起促燃作用。,分段送风,推迟配风法既促进了炉排前部的着火和燃烧，满足了中间主要的燃烧区对空气的需要，又保证了后部灰渣的

31、燃尽，避免了前两种配风方法的缺点，是一种比较合理的配风方法。但需要与合理设计前后拱相配合，才能达到最佳配风效果。,均匀送风,均匀送风是保证炉排宽度方向风量的分配均匀。在设计风室时，应采用双面进风，或连续减小流通截面等措施。另外，尽量增大进风口的截面积，调风挡板远离进风口等。,3、链条炉排上燃料层着火的稳定,炉拱和二次风对保证链条炉燃料层的稳定着火和强化燃烧起重要作用。 (1)、炉拱： 炉拱的作用是加强炉内气流的混合，合理组织炉内的热辐射和烟气流动，以保证着火和强化燃烧。炉拱分为前拱和后拱，其作用和结构不尽相同。,3、链条炉排上燃料层着火的稳定,前拱：常称为“点火拱”，或称“辐射拱”。其作用是通

32、过以拱的再辐射为主，漫反射为辅的方式，将燃料层燃烧面和部分火焰的辐射热传递到新燃料着火区。,3、链条炉排上燃料层着火的稳定,后拱：又称“对流拱”，其作用是迫使拱内强烈燃烧产生的高温烟气流向拱外的燃烧区，以维持燃烧区的高温并强化其燃烧，从而加强前拱的辐射作用。,3、链条炉排上燃料层着火的稳定,后拱对新燃料的引燃也起间接作用。另外，后拱还起着保持燃尽区的高温，以减少燃烧热损失的作用。 (2)、二次风： 在许多情况下，只用炉拱不足以保证有足够的引燃和混合作用。有时甚至会使炉拱结构过于复杂。因此用二次风与炉拱配合，可以达到简化结构和提高效能的作用。,链条炉,3、链条炉排上燃料层着火的稳定,二次风的作用

33、主要是搅拌烟气，增加炉内扰动，而不是为了增加燃烧所需的空气。所以二次风可以是空气，也可以是水蒸气或烟气。 布置在后拱的二次风，可以将来自后拱区的高温烟气引向炉排的前端，以加强辐射和对流对新燃料的引燃作用；,3、链条炉排上燃料层着火的稳定,布置在喉口处的二次风，可造成炉内气流的漩涡流动。一方面延长了悬浮颗粒的停留时间，又可使旋转气流分离出来的焦炭颗粒重新甩向燃料层。因而提高了燃烧效率。,链条炉对燃煤的要求,1、水分不大于20%，以免着火太迟； 2、灰分(干燥基)不大于30%，以免影响燃料的燃尽，但也不得低于10%，以免炉排片烧坏； 3、灰熔点不得低于1250，以免煤层熔结，使燃烧恶化。 4、粘结

34、性要低，也不易碎裂成粉； 5、煤块大小适宜。,四、往复炉排,往复炉排,又称往复推动炉排。它是由相间布置的可动炉排和固定炉排组成。其结构形式可以是阶梯倾斜式，也可以是水平布置的平推式。,四、往复炉排,倾斜往复炉排的倾角一般为15350 (小于燃料的自然休止角)。电机带动传动机构，使可动炉排片作往复运动，从而推动燃料沿着阶梯炉排面下行。可动炉排片的移动速度为0.24m/h。行程约约为5070mm。,四、往复炉排,往复炉排燃料层的燃烧过程和链条炉相似 。燃料层厚度一般为100140mm。炉排的往复运动还起着拨火的作用。往复炉排也需要炉拱和分段送风等。 往复炉排运用于燃烧高灰分、高水分的油页岩、褐煤及

35、烟煤，不适用于贫煤和无烟煤。,五、振动炉排,五、振动炉排,振动炉排是靠振动使燃料在炉排上逐渐移动的。液振器是振动炉排的振源。它是由马达带动偏心块旋转，产生一个垂直于弹簧板的交变惯性力而工作的。,五、振动炉排,使用振动炉排，必须选择合适的振动频率：炉排振动过弱，燃料不能在炉排上移动；相反振动过分强烈时，惯性力超过煤的重量，煤层可能被抛起来，并在炉排上跳跃，造成细颗粒飞扬，飞灰量增大。,五、振动炉排,因此，选择炉排振动频率时应使其接近于固有频率，使炉排在共振状态下工作。这时振幅最大，电机耗电最小。 振动炉排上料层以100150mm/s的速度间断运动。马达转速约为9001400r/min。,五、振动

36、炉排,振动炉排燃料层的燃烧过程与链条炉相似。也应采用分段送风、布置炉拱、二次风等措施。由于炉排的振动具有拨火的作用，它可以松动燃料层，防止燃料颗粒结块，并改善与空气的接触。所以燃烧过程更猛烈，煤种适应性更广。除烟煤外，还适宜烧劣质煤和贫煤。,振动炉排的一些问题,(1)、炉排振动会引起严重漏煤，漏煤量一般大于 5%。在各风室应加装输漏煤绞龙。 (2)、易导致细颗粒煤被高速气流吹起，造成大量飞灰。降低燃烧效率，引起冒黑烟。 (3)、运动炉排片在运行时基本上不改变其位置，在燃烧区的那一部分炉排始终与高温焦炭相接触。因此炉排片易变形、开裂而损坏。,振动炉排的一些问题,(4)、炉排振动时，通风阻力下降，

37、送风量增大。引起炉膛正压。火焰从炉门喷出而烧坏炉门。 (5)、振动炉排引起锅炉基础、钢架和本体的振动而带来不利影响。 振动炉排的优点是：结构简单，加工制造方便，金属耗量低 ，煤种适应性好。,5-3 煤粉燃烧,煤粉燃烧是先将煤磨成细粉，然后煤粉随空气流经燃烧器喷入炉内，使其在炉内运动中完成燃烧过程。与层燃相比，燃烧强度大。燃烧效率高，燃用煤种广；热力设备的容量大，炉温可自动控制。另外，可减轻劳动强度，改善劳动条件。,5-3煤粉燃烧,一、煤粉火炬燃烧的特点 二、煤粉燃烧设备及制粉系统,一、煤粉火炬燃烧的特点,1、煤粉-空气混合物气流较难于点燃。 在煤粉炉中，燃烧所需的空气被分成一次风和二次风。一次

38、风的作用是将煤粉通过燃烧器输送到炉膛，并供给煤粉在着火阶段所需的空气。二次风是在着火以后加入火焰，使煤粉燃尽。 煤粉的点燃过程是将一次风气流和高温烟气混合。使煤粉空气混合物的温度升高到煤粉能够着火。,一、煤粉火炬燃烧的特点,影响煤粉气流着火的主要因素： (1)、燃料性质： 挥发份：挥发份Vr越高，越易于着火。 灰分：灰分越高，要求的着火热越大，不易着火。 水分：水分增加，用于蒸发水分的热量增大，着火推迟，不易着火。 在上述三个因素中，挥发份的影响最大。,一、煤粉火炬燃烧的特点,(2)、一次风量： 一次风量必须同时满足既能将煤粉气力输送到炉膛 ，又要保证一次风中挥发份的着火和燃烧的需要。但是一次

39、风量增大时着火热也增大，因而着火推迟。 (3)、一次风温： 一次风温对煤粉气流的着火有很大影响。一次风温升高，可使着火提前。热风送粉对煤粉气流着火十分有利。对贫煤和无烟煤，应采用高温热空气送粉以保证着火的稳定。,一、煤粉火炬燃烧的特点,(4)、其它： 除上述因素外，炉内空气动力场对着火也有很大的影响。回流区和回流量大，对着火有利。此外，煤粉细度、一次风速、炉膛温度(特别是燃烧器区域的温度)对煤粉气流的着火过程都有重要影响。,一、煤粉火炬燃烧的特点,2、煤粉气流的燃尽过程较长，并需要一定的燃烧室冷却面积进行火焰的辐射传热。 煤粉气流正常时，一般在离燃烧器喷口0.30.5m处开时着火。在离喷口约1

40、2m的距离内，大部分挥发份已经析出和燃烧掉。但焦炭的燃烧常常需要延长1020m或更长的距离。有一个较长的燃烧过程。,一、煤粉火炬燃烧的特点,右图为火焰温度和燃尽率随火焰长度的变化。由图可见，燃尽率到一定程度后，再增大火焰长度，对燃尽率影响较小。当烟气离开炉膛出口，进入对流,一、煤粉火炬燃烧的特点,烟道后，由于烟气温度迅速下降，且氧气浓度很低，未燃尽焦炭停止燃烧，形成机械未完全燃烧损失。 炉膛的四周布置一圈水冷壁。用来吸收火焰的辐射热。水冷壁成为辐射受热面。辐射受热面布置越多，吸收的热量越多，火焰温度降低，影响煤粉气流的着火和燃烧的稳定性。相反，如果辐射受热面太小，则火焰温度过高，引起结渣等。因

41、此，炉膛内必须布置合理的受热面。,一、煤粉火炬燃烧的特点,炉膛容积热负荷qv： V炉膛容积(m3),一、煤粉火炬燃烧的特点,炉膛截面热负荷qF： F燃烧器区炉膛截面积(m2),一、煤粉火炬燃烧的特点,除炉膛容积热负荷外，影响煤的燃尽过程的主要因素还有： (a)燃烧温度的影响：t1700才处于扩散燃烧。因此升高温度，有利于颗粒的燃尽。但要考虑结渣及有害气体NOx的排放问题。 (b)烟气中氧浓度的影响：烟气中O2浓度对燃尽有很大的影响。因此应合理地组织二次风。炉膛出口处的空气过剩系数有一定的要求，过大或过小都会影响煤粉的燃尽。,一、煤粉火炬燃烧的特点,(c)燃料特性和煤粉细度的影响：挥发份低，反应

42、能力差，不易燃烧；煤粉越细，燃尽时间越短。但细度必须考虑磨粉的电耗，确定最佳值。,二、煤粉燃烧设备机制粉系统,煤粉燃烧设备主要包括燃烧室、煤粉燃烧器和制粉系统。 主要内容如下： 1、煤粉的一般特性 2、煤粉燃烧器和燃烧室 3、制粉系统 4、燃烧器的布置 5、煤粉火焰的稳定方法,1、煤粉的一般特性,表征煤粉特性的主要参数有： (1)煤粉细度 (2)煤的可磨性系数 (3)煤粉经济细度 (4)煤粉粒径分布和均匀度,(1)煤粉细度,煤粉的细度一般用一组具有标准筛孔尺寸的筛子来分析。采用某筛子上剩余量占筛分前煤粉总重量的份额R来表示。角码为筛孔的尺寸(m)。例如筛孔宽度为90 m，筛余份额用R90 表示

43、： 式中，a为某筛子上的剩余量，b为通过 量。,(2)煤的可磨性系数,用来表示煤磨碎的难易程度。把某种标准煤样和需要测定的试验煤样，在分析室风干状态下，由相同的粒度磨碎到相同细度时所消耗的能量比值，叫做可磨性系数。 其中，E为磨煤的单位耗能(kWh/kg)，与磨成的煤粉细度R90有关。,(2)煤的可磨性系数,可磨性系数可用下式计算： p一般取1.5。,(3)煤粉的经济细度,煤粉磨得细，电耗大。但磨得粗机械未完全燃烧损失大。因此必须找到一个损失最小的经济细度。经济细度与下列因素有关： (a)煤的燃烧特性：Vr大的煤可磨得粗一些。 (b)磨煤设备的类型和构造。 (c)燃烧方式、炉膛结构、炉膛热负荷

44、。,(3)煤粉的经济细度,我国用钢球磨时，经济细度可用下式计算：,(4)煤粉的粒径分布和均匀度,粒径分布可用Rosin-Rammler公式表示： 式中： 筛孔宽度(粒径)；b和n由筛分分析得到的试验系数。,(4)煤粉的粒径分布和均匀度,如果已知R90和R200，则可计算得 n代表粒径分布的均匀度。,2、煤粉燃烧器和燃烧室,燃烧器是用来将燃料和空气送入燃烧室并组织气流，使燃料和空气合理地在燃烧室中混合、着火和燃烧。 煤粉燃烧器根据其结构可分为： (1)旋流燃烧器 (2)直流燃烧器,旋流燃烧器,旋流燃烧器喷出的是旋转对流。对流的轴向速度衰减较快，射程短。一般装在前墙或者后墙上，也可装在两侧墙上；炉

45、膛截面呈长方形。旋流燃烧器主要有以下几种常见的形式： (a)双蜗壳燃烧器 (b)单蜗壳扩锥型燃烧器 (c)轴向叶片式旋流燃烧器 (d)切向叶片旋流燃烧器,双蜗壳燃烧器,双蜗壳煤粉燃烧器的一、二次风都旋转。通过各自的蜗壳而形成旋转射流。其旋转强度可以通过入口的舌形挡板来调节。,双蜗壳燃烧器,优点：结构简单，用于烧烟煤和褐煤效果良好。 缺点：流动阻力较大，不宜用于直吹式制粉系统。,单蜗壳扩锥型燃烧器,一次风不采用蜗壳，依靠出口的扩锥使一次风中心形成回流区。二次风是旋转的，用于烧烟煤和褐煤。,单蜗壳扩锥型燃烧器,优点：一次风阻力小，易于保持一次风的气流扩展角和中心回流区。 缺点：中心回流区较大时扩锥

46、可能被烧坏。,轴向叶片式旋流燃烧器,一次风常不旋转，有的在出口处装扩锥，有的不装扩锥。中心回流区较小较长以免烧坏扩锥。,轴向叶片式旋流燃烧器,二次风是旋转气流，通过轴向叶片送入。通过调节叶轮，使部分二次风绕叶轮成为直流，调整二次风的旋流强度。 适用于燃烧褐煤、烟煤。不宜用于烧挥发份少的煤粉。,切向叶片旋流燃烧器,二次风是通过可动叶片送入的。改变叶片角度可调整二次风的旋流强度。一次风常不旋转，阻力小。在出口可装一个多层盘式稳燃器。在稳燃器后面形成中心回流区。稳燃器可前后移动调节回流区的形状和大小。 适于烧高挥发份的烟煤(Vr25%)。,直流煤粉燃烧器,直流煤粉燃烧器喷射直流射流。前期混合差，着火

47、推迟。 直流煤粉燃烧器结构简单，易于在大容量锅炉上采用。它在燃燃烧室中不同位置的安装，可以形成不同形状的火炬。 直流燃烧器大多安装在炉膛的四角。在炉膛中央形成一个假想切园，称为切向燃烧方式。,直流煤粉燃烧器,直流煤粉燃烧器,几种常见的直流煤粉燃烧器如下： (a)普通型直流煤粉燃烧器 (b)摆动式直流煤粉燃烧器 (c)褐煤直流煤粉燃烧器 (d)U形和W形火焰直流煤粉燃烧器 (e)PM(pollutant minimum)燃烧器,普通型直流煤粉燃烧器,结构简单，一次风管接矩形一次风喷口，二次风与二次风箱相连。二次风喷口之前有挡板调节风量，使各喷口的风量保持均匀等。,普通型直流煤粉燃烧器,摆动式直流

48、煤粉燃烧器,摆动式直流煤粉燃烧器,燃烧器的各喷口可同时上、下倾斜摆动150或300，以调节炉膛内火焰中心位置的高度，便于大型锅炉调节过热蒸汽温度和再热蒸汽温度。还便于锅炉在启动和运行过程中进行燃烧调整，以避免炉内局部结渣和炉膛出口烟气温度过高。 一般适于烧烟煤，不宜用于烧难着火的煤。,褐煤直流煤粉燃烧器,褐煤直流煤粉燃烧器,由于褐煤的特点是挥发份高(Vr=4050%)，灰分大(Ar=1540%)。灰熔点低。因此，褐煤容易着火，但容易炉内结渣。所以燃烧褐煤的燃烧器的一次风喷口做成大宽度的正方形。为了使煤粉着火后能和二次风迅速着火，应把一、二次风喷口靠近。,U形和W形火焰直流煤粉燃烧器,PM(po

49、llutant minimum)燃烧器,3、制粉系统,制粉系统的任务是利用各种设备组成完整的系统。把煤磨制成细度合格的煤粉。同时干燥到合适的程度，并连续不断地送往煤粉燃烧器。 制粉系统可分为： 直吹式制粉系统 中间储仓式制粉系统,直吹式制粉系统,直吹式制粉系统,直吹式制粉系统是用干燥剂直接把磨煤机磨制的煤粉吹入燃烧器进行燃烧。任何时候整台磨煤机的制分量应等于燃烧器的燃煤量。 优点：系统简单，设备部件少，制粉电耗少。 缺点：当磨煤机出现故障时，会影响锅炉出力。 直吹式制粉系统一般用于中速或高速磨煤机。,中间储仓式制粉系统,中间储仓式制粉系统,中间储仓式制粉系统是将磨好的煤粉用细粉分离器分离下来，

50、先储存在煤粉仓中，然后再从煤粉仓中根据燃煤量的需要调节给粉机把煤粉送入燃烧器，分离了煤粉的干燥剂则携带着残留的煤粉及时送入燃烧室进行燃烧。 与直吹式制粉系统相比，中间储仓式制粉系统增加了细粉分离器，螺旋输粉机、煤粉仓和给粉机。,中间储仓式制粉系统,工作原理： 由磨煤机出来的气粉混合物经分离器后不直接送入炉内，而将分离后的煤粉贮存在粉仓内。各炉间可用输粉机相互联系，使供粉可靠。,制粉系统的主要设备,制粉系统是非常庞大的系统。主要设备有： 磨煤机 粗粉分离器 细粉分离器,磨煤机,钢球滚筒磨煤机,直径23m，长38m的滚筒，内装直径为3060mm的钢球。 优点：工作可靠，可长时间连续运行，能磨各种煤

51、。 缺点：笨重，金属耗量大，系统复杂，占地面积大，噪声大，耗电大。,钢球滚筒磨煤机,中速磨煤机,中速磨煤机,中速磨煤机,它们的工作原理都是使盘子旋转，利用盘子和辊子之间或盘子和大钢球之间的碾压作用把煤磨碎。 优点：结构紧凑，占地小，金属耗量小，电耗低。 缺点：碾磨部件易磨损，不宜磨硬煤和灰分很大的煤。,高速磨煤机,高速磨煤机,高速磨煤机,高速磨煤机,优点：结构简单，制造方便，尺寸小，占地小，初投资低 缺点：冲击板和护板易磨损，连续运行时间短，不宜用来烧低挥发份煤。,粗粉分离器,为了从磨煤机中用干燥剂气流把磨好的煤粉尽可能地带走。干燥剂需要有足够的流速，因此不可避免的会夹带一部分未充分磨细的煤粉

52、。所以在磨煤机的出口装有粗粉分离器。目的是把不合格的粗粉从气流中分离出来，重新送回磨煤机继续磨碎；还可以通过改变其中某些部件的位置来调节所得的合格煤粉的细度，以便在煤种或干燥剂流量变化时仍能达到经济的煤粉细度。,粗粉分离器,粗粉分离器按分离原理有三种： (a)重力分离 (b)惯性分离 (c)离心分离,重力分离,当上升气流和颗粒的相对速度不够大时，较大颗粒在重力作用下坠落，其它细粉则继续上升而被带走。,惯性分离,携带煤粉的气流在分离器流经折向挡板而改变方向时，由于惯性力的作用，煤粉不易随气体改变方向。煤粒愈粗惯性力愈大，使部分粗粉从气流中分离出来，并下落。回送磨煤机叶片中心。,离心分离,携带煤粉

53、的气流在流经切向安装的折向挡板时产生旋转，由离心力的作用把粗粉分离出来，并通过回粉管送回磨煤机重新磨细。,细粉分离器,在需要把合格的煤粉从气流中分离出来储存在煤粉仓内时，要采用细粉分离器。一般用旋风分离器。 含煤粉的气流由入口管切向引入分离器，气流在外圆筒和中心管之间旋转，气流中的煤粉由于离心作用将集中在圆筒壁面附近，并沿壁面下落到圆筒底部，然后进入煤粉仓。,细粉分离器,分离出煤粉后的气体从中心管排出，引往排粉机。旋风分离器的分离效率一般为90%。由于排出的气体还含有煤粉，常送入燃烧器的上部，作为三次风。,4、燃烧器的布置旋流,4、燃烧器的布置直流,4、燃烧器的布置直流,4、燃烧器的布置直流,

54、5、煤粉火焰的稳定方法。,5-4旋风燃烧,煤粉燃烧中，煤粉在炉内的停留时间约为2 3秒。因此，为了烧好，还必须把煤粉磨得很细。此外煤粉炉的容积热负荷不能太大，由于烟气量与BQDW成正比。因此煤粉在炉内的停留时间可以近似地看作与qV成反比。所以qV越大，停留时间越短。,5-4旋风燃烧,采用旋风燃烧可以克服煤粉燃烧的上述弱点。燃料在旋风炉中的停留时间大大延长。而且可以燃烧直径达56mm(56%)以下的煤屑。炉膛容积热负荷可以提高。 旋风炉是一种液态排渣炉。它是一个圆筒形的燃烧室。煤粉气流在里面以较高的速度旋转燃烧，因而得名。它因布置的不同而有立式和卧式两种形式。,5-4旋风燃烧,旋风炉,卧式旋风炉

55、,5-4旋风燃烧,卧式旋风炉的给煤方式可以沿着旋风筒从切向送入，也可以从旋风筒的顶端用旋流燃烧器送入。较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧，较大的颗粒被甩向筒壁，落在筒壁上的一层熔渣膜上。切向进入的二次风使筒内气流猛烈旋转，产生一个气流的循环区，使煤粉在旋风筒内有足够长的停留时间，加上筒内的燃烧温度可高1800以上。可以使煤粉的燃,5-4旋风燃烧,烧进行得相当完全。旋风炉的捕渣可达90%以上。绝大部分灰份可以液态排渣方式从排渣口排出。因而可提高烟气在对流受热面的流速，强化传热节省受热面。 由于燃烧温度高，停留时间长。因此，旋风炉的容积热负荷可以设计得很高，使燃烧室体积缩小。,5-4旋风燃烧,旋风炉可采

56、用较低的过量空气系数，=1.051.10。煤粉可以磨得粗，因而节省磨煤电耗，但卧式旋风炉结构复杂，二次风机耗能高。 卧式旋风炉可以布置成有一定的倾角，更便于排渣。但实际上，由于旋风筒是正压运行，水平布置也能保持顺利排渣。,5-4旋风燃烧,立式旋风炉要求煤粉磨得更细一些，但要求的二次风压头低一些。它更能适应高灰份的燃料，但其体积比卧式旋风炉大一些。,旋风炉的优点,(1)锅炉效率高：T，燃烧完全，q3+q4。 此外， ，所以q2 。 (2)燃料适应性广：由于T ，煤粉气流易着火，燃烧稳定性好。 (3)燃烧室容积热负荷大，qV比固态排渣煤粉炉大2030%， 可减小炉膛体积，节省钢材。,旋风炉的优点,

57、(4)捕渣率高，灰份少。可提高烟气流速，强化对流换热，节省对流受热面。 (5)灰渣可综合利用：做矿渣棉，建筑材料。,缺点,(1)燃烧室结构比较复杂。 (2)炉底析铁：煤粉掉落到会渣中，就会在高温下与灰渣中的FeO(氧化亚铁)发生还原反应：FeO+CFe+CO，而析出纯铁。析出的铁水容易侵入炉低缝隙，损坏炉体的结构。还可能与H2O发生反应，产生H2，引起爆炸事故。,缺点,(3)高温腐蚀：高温使硫化物在燃烧过程中形成复盐，它沉积在受热面上引起腐蚀。 (4)当煤的灰份超过20%时，灰渣的物理热损失会超过由于q2、q3、q4减少所取得的效果，锅炉效率。 (5)一般情况下，NOx形成量大。,5-5流化床

58、燃烧,一、概述 二、流化床锅炉的结构鼓泡床 三、流化床内的气固流动特性 四、流化床燃烧过程的特点 五、循环流化床,一、概述,流化床燃烧是近几十年发展起来的新型燃烧技术。 我国自1965年建成第一台燃烧油页岩的工业流化床锅炉以来，现在已有几千台大小各异的中小型工业锅炉。在国外，流化床锅炉也得到了广泛的应用。它不仅用于工业炉，而且也用于电站锅炉。尤其是近来对环保的重视，使流化床锅炉更具有应用前景。,一、概述,流化床燃烧具有一些层燃和煤粉燃烧所没有的优点。主要如下： 1、燃料适应性广。 几乎可以燃烧所有的固体燃料。这是我国过去几十年流化床锅炉迅速发展的主要原因。 2、有利于控制燃烧污染物的排放，有利

59、于环境保护。它可以实现低温燃烧，可以大大降低NOx的排放。可以添加CaCO3或CaO ，有效降低SO2的排放。,一、概述,3、燃烧热负荷大。可以减少炉膛体积。流化床锅炉的炉膛面积热负荷可达32504170 kW/m2，为链条炉的34倍。炉膛容积热负荷为17502080kW/m3，为煤粉炉的 35倍。 4、流化床内传热能力强，传热系数大。可以减少受热面的消耗量。埋管在沸腾床内的传热系数可达230300W/(m2s)，因而少量埋管受热面可以吸收燃料释热总量的50%左右。,一、概述,5、灰渣可综合利用。流化床燃烧在低温下进行，因而灰渣不会软化烧结，而且具有较好的活性，可以制造水泥的掺和料或其它建筑材料。 6、锅炉负荷的调节性能好，其负荷调节范围可从10020%。,一、概述,流化床燃烧技术目前还存在不少技术问题。主要有： 1、锅炉燃烧效率低。在我国，由于流化床锅炉燃烧的大多是劣质煤，且燃料是宽筛分的，所以q4损失大。,一、概述,流化床锅炉飞灰量大，所以必须控制灰尘排放。 2