第5章-工业锅炉的燃烧设备.ppt

第5章 工业锅炉的燃烧设备 一、煤的燃烧过程 二、燃料油的燃烧过程 三、气体燃料的燃烧过程 1、煤燃烧的四个阶段 煤的干燥（水分蒸发）阶段 挥发分析出与焦碳形成阶段 挥发分与焦碳的着火燃烧阶段 灰渣形成阶段 2、对燃煤设备的要求 保持一定的高温环境； 供应充足而适量的空气（示例）； 保证充分的混合，并提供燃烧所需的时间和空间； 及时排除燃烧——燃气烟气和灰渣。 3、煤的着火温度 1、燃料油的喷雾燃烧过程的四个阶段 雾化阶段 蒸发阶段 “油气”与空气的混合阶段 着火燃烧阶段 1、气体燃料燃烧过程分两个阶段： 第一阶段是可燃气体和空气的混合； 第二阶段是燃气的着火燃烧 2、对于气体燃料而言，不同的燃烧方式其燃料燃烧过程各异。 （1）、扩散式燃烧的燃烧过程 α1 0 α2＝α （2）、部分预混式燃烧的燃烧过程 α1 0.45～0.75 α2＝α－α1 （3）、完全预混式燃烧的燃烧过程 α1 α 1.05～1.10 α2＝0 固定炉排炉（手烧炉） 一、单层手烧炉 1、结构和工作过程（手烧炉结构简图） 2、手烧炉的燃烧特点 手烧炉层结构与层间气体成分示图 着火迅速而稳定 燃烧时间充足 煤种适应性强 燃烧过程具有周期性 3、改善单层手烧炉的措施 改进操作 改固定炉排为摇动炉排 采用双层炉排，以改变燃烧层结构 二、双层固定炉排炉（双层炉排手烧炉结构示意图） 链条炉排炉 一、链条炉排炉的结构（链条炉结构简图） 二、链条炉的燃烧过程（链条炉燃烧过程与烟气成分） Ⅰ区段是燃料的预热干燥区段 Ⅱ区段是挥发物逸出并燃烧区段 Ⅲ区段是焦碳燃烧区段 Ⅳ区段是燃尽区段 链条炉排炉 三、链条炉的改进措施（拱门喉口及二次回风） 1、分段（分区）送风/均匀送风 2、炉烘 ①加强炉内气流的混合②引燃新燃料 ③稳定燃烧 3、二次风 ①加强炉内气流扰动、增强混合，降低 q3和q4；②促进新燃料着火；③改善炉内气流充满度 四、煤的特性对链条炉燃烧的影响 （1）煤的结焦性对链条炉燃烧的影响 （2）煤的含水量对链条炉燃烧的影响 （3）煤的挥发分含量对链条炉燃烧的影响 （4）煤的灰分含量对链条炉燃烧的影响 （5）煤的颗粒度对链条炉燃烧的影响 往复推饲炉排炉 利用炉排往复运动来实现给煤、除渣、拨火机械化的燃烧设备，称为往复推饲炉排炉。 一、往复推饲炉排炉的结构（水平式往复推饲炉排示图，倾斜式往复炉结构图，逆行倾斜式往复炉排工作原理示意图） 二、往复推饲炉排炉的燃烧过程 往复推饲炉排炉 三、往复炉排炉的主要优点 煤的着火条件好，基本上属于“双面引火”； 煤种的适应性强，即使是粘结性强、含灰量多的劣质烟煤也能很好的燃烧； 由于煤层不断受到耙拨和松动，与空气接触加强，燃烧热强度高； 金属耗量低，初投资少。 四、往复炉排炉的主要缺点 活动炉排片头部始终与灼热的焦碳接触，温度很高，容易烧坏； 锅炉运行过程中，炉排烧坏或脱落难以发现或更换； 炉排冷却条件较差，不宜燃用挥发分低、灰分少而发热量高的烟煤和无烟煤 抛煤机炉 抛煤机炉的两种型式： 抛煤机固定炉排炉 抛煤机链条炉 5.3 流化床燃烧设备 一、鼓泡流化床锅炉（示意图） 1、鼓泡流化床锅炉的构造 2、鼓泡流化床锅炉的燃烧特性 3、鼓泡流化床锅炉的优点 煤种适应性好，能燃用劣质煤 金属耗量低 烟气中NOx、SOx含量低，有利于环保 灰渣可以综合利用，制造水泥、提取稀有金属 4、鼓泡流化床锅炉存在的问题 锅炉热效率低 悬浮段的物料浓度低 运行电耗大 沉浸受热面磨损严重 烟尘排放浓度大 二、循环流化床锅炉 自学 煤粉燃烧锅炉 一、煤粉炉的结构 示意图.gif 二、煤粉炉的燃烧过程 三、煤粉炉的优缺点 优点 着火条件好，煤种适应性广 燃烧完全，热效率高 热惰性小，调节负荷能力强 易于实现机械化、自动控制和智能化 缺点 需配备庞大的磨煤系统，电耗大 不能低负荷运行，更不能压火 飞灰多，易污染环境 四、煤粉燃烧器简介（自学） 5.9 燃油锅炉（自学） 5.10 燃气锅炉（自学） 一、燃气燃烧器的分类 1、按照燃烧方式分： 扩散式燃气燃烧器 α1 0； 部分预混式燃气燃烧器 α1 0.45～0.75； 无焰式燃气燃烧器 α1 1.05～1.10。 2、按照空气供给方式分： 自然供风式燃气燃烧器； 引射式燃气燃烧器； 机械鼓风式燃气燃烧器。 二、常用的燃气燃烧器 1、扩散式燃气燃烧器 2、无焰式燃气燃烧器 5.5 工业锅炉燃烧设备的热力特性 复习题 1.试述手烧炉的优缺点。 2.试述链条炉排的燃烧过程。 3.试述链条炉中，炉拱、二次风作用是什么？ 4.试述循环流化床锅炉的优越性及有待研究解决的问题。 5.什么是炉膛体积热负荷 、炉膛截面热负荷 、炉排面积热负荷？ * 燃烧设备