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详细内容

成都天然气锅炉燃烧根底理论

燃烧根底理论

1燃烧煤粉对炉膛的请求
炉膛作为熄灭室,是保证炉膛正常运转的先决条件之一。熄灭煤粉时,对炉膛的请求是:
1)发明良好的着火、稳燃条件,并使燃料在炉内完整燃尽;
2)炉膛受热面不结渣;
3)布置足够的蒸发受热面,并不发作传热恶化;
4)尽可能减少污染物的生成量;
5)对煤质和负荷复合有较宽的顺应性能,以及连续运转的牢靠性。

2煤粉在炉膛内的熄灭过程
燃料从入炉内开端到熄灭终了,大致上可分为如下三个阶段:
1)着火前准备阶段  
从燃料入炉至到达着火温度这一阶段称准备阶段。在这一阶段内,要完成水份蒸发,挥发份析出、燃料与空气混合物到达着火温度。显然,这一阶段是吸热过程,热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。影响准备阶段时间长短的要素除熄灭器自身外,主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱,煤粉气流的数量、温度、浓度、挥发份含量及煤粉细度等。

2)熄灭阶段  
当到达着火温度后,挥发份首先着火熄灭,放出热量,使温度升高,焦炭被加热到较高温度而开端熄灭。熄灭阶段是激烈的放热过程,温度升高较快,化学反响激烈,这时碳粒外表常常会呈现缺氧状态。强化熄灭阶段的关键是增强混合,使气流激烈扰动,以便向碳粒外表提供氧气,而将碳粒外表的二氧化碳扩散进来。

3)燃尽阶段  
主要是将熄灭阶段未燃尽的碳烧完。燃尽阶段剩余的碳固然不多,但要完整燃尽却很艰难,主要是存在着诸多不利于完整熄灭的要素,如少量的固定碳被灰包围着;氧气浓度已较低;气流的扰动渐趋衰减;炉内温度在逐渐降低。假如燃料的挥发份低、灰份高、煤粉粗、炉膛容积小,完整燃尽将更艰难。据实验,对细度R90=5%的煤粉,其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽,而其他3%的可燃物却要75%的时间才干燃尽。这也是实践锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽的根本缘由。

3影响熄灭的要素
熄灭速度反映单位时间烧去可燃物的数量。

由于熄灭是复杂的物理化学过程,熄灭速度的快慢,取决于可燃物与氧的化学反响速度以及氧和可燃物的接触混合速度。
前者称化学反响速度,也称化学条件;后者称物理混合速度,也称物理条件。化学反响速度与反响空间的压力、温度、反响物质浓度有关,且成正比。
关于锅炉的实践熄灭,影响化学反响速度的主要要素是炉内温度,炉温高,化学反响速度快。

熄灭速度除与化学反响速度有关外,还取决气流向碳粒外表保送氧气的快慢,即物理混合速度。
而物理混合速度取决于空气与燃料的相对速度、气流扰动状况、扩散速度等。
化学反响速度、物理混合速度是互相关联的,对熄灭速度均起限制作用。
例如,高温条件下应有较高的化学反响速度,但若物理混合速度低,氧气浓度降落,可燃物得不到充足的氧气供给,结果熄灭速度也必然降落。
因而,只要在化学条件和物理条件都比拟顺应的状况下,才干取得较快的熄灭速度。

熄灭能疾速而又完整熄灭的根本条件主要有:
1)相当高的炉膛温度:  
温度是熄灭化学反响的根本条件,对燃料的着火、稳定熄灭、燃尽均有严重影响,维持炉内恰当高的温度是至重要的。当然,炉内温度太高时,需求思索锅炉的结渣问题。2)适量的空气供给:  
适量的空气供给,是为燃料提供足够的氧气,它是熄灭反响的原始条件。空气供给缺乏,可燃物得不到足够的氧气,也就不能到达完整熄灭。但空气量过大,又会招致炉温降落及排烟损失增大。
3)良好的混合条件:   
混合是熄灭反响的重要物理条件。混合使炉内热烟气回流对煤粉气流停止加热,以使其疾速着火。混合使炉内气流激烈扰动,对熄灭阶段向碳粒外表提供氧气,向外扩散二氧化碳,以及熄灭后期促使燃料的燃尽,都是必不可少的条件。
4)足够的熄灭时间:  
燃料在炉内停留足够的时间,才干到达可燃物的高度燃尽,这就请求有足够大的炉膛容积。炉膛容积与锅炉容量成正比。当然炉膛容积也与燃料熄灭特性有关,易于熄灭的燃料,炉膛容积可相对小些。比方相同容量的锅炉,燃油炉的炉膛容积要比煤粉炉的小,而烧无云消雾散煤的炉膛容积要比烧烟煤的炉膛容积稍大些。

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