锅炉课件PPT3[精选].ppt

燃烧设备 工业燃烧基础 火床燃烧设备 链条炉排 往复炉排 抛煤机倒转炉排 火室燃烧设备 煤粉炉 燃油与燃气炉 流化床燃烧设备简介 燃烧 所谓燃烧是指伴随着发光，、发热的强烈的化学反应。燃烧是锅炉工作的第一步，其任务是尽可能地充分地将燃料的化学能转化为热能，为锅炉本体的工作提供热源，从分析锅炉的各项热损失可知，几乎每一项热损失都与燃烧工况有关。所以，合理组织燃烧是提高锅炉热效率的关键。 燃烧设备的分类 由于燃料的种类、特性的不同以及锅炉容量的差异，燃烧设备的形式也是多种多样的。按结构的特点，燃烧设备基本可分为三类：火床炉、火室炉和沸腾炉。目前工业锅炉中用于燃煤的炉型最普遍的是火床炉，火室炉用于燃用煤粉和油、气，沸腾炉在我国一般用于燃用劣质燃料如煤矸石。 对燃烧设备的基本要求 1.燃料能及时着火并稳定燃烧； 2.具有较高的燃烧效率； 3.具有高的燃烧强度； 4.良好的负荷适应性及调节性能； 5.安全可靠； 6.自动化程度高； 7.燃烧产物中大气污染物少。 固体燃料的燃烧过程 习惯上，把燃料的燃烧过程划分为四个阶段： 1.预热：送入炉内的新鲜燃料，接受炉内高温烟气的对流及 辐射加热以及热粒子的导热，温度逐渐升高，水分 渐渐逸出直到完全烘干。 2.着火：燃料进一步被加热温度进一步升高，挥发分放出， 并在炉内高温的作用下着火。 3.挥发物与焦炭的燃烧：炉内的热量与着火后燃料自身的热 量使燃料进一步升温，挥发物与焦炭进入燃烧过程。 4.燃烬：随着燃烧的进行，燃料中的灰渣逐步形成，由于燃 料的燃烧总是是由表及里的，所以灰渣逐最先在颗 粒的表层出现并形成灰壳(裹灰)，随着灰壳的增厚， 空气与内层的可燃物接触越来越困难，燃烧速度显 著减缓。 均相燃烧反应 所有的反应物和生成物都处于同样的相态的燃烧过程称为均相燃烧。 反应速度w：单位时间、单位体积内消耗 的反应物或生成的生成物。它受到反 应物的浓度、压力、温度等反应条件 以及反应物本身的化学性质的影响。 浓度对反应速度的影响 质量作用定律： 设有燃烧反应：aA+bB=gG+h·H 则 k为化学反应的速度常数。n=a+b为化学反应的级数，需要通过实验来测定。 质量作用定律说明：反应物浓度越高，则化学反应速度越快。 压力对的反应速度影响 所以化学反应速度与反应压力的n次方成正比，n为化学反应级数。化学反应的级数越高。则反应压力的影响越大，对于一级反庆，燃烧速度正比于压力。 温度对的反应速度影响 阿累尼乌斯定律 k0 ,E分别为碰撞频率和活化能，应当通过实验来确定。 多相燃烧反应 多相燃烧，比如煤粉粒子的燃烧，与均相燃烧相比，多了一个传质的环节，如图所示： 分相燃烧的燃烧速度（2） 设:F面上，O2浓度为C，周围环境的O2浓度为C0 由质量作用定律，有： 而O2自远处传递至F面的速率，等于火焰锋面上消耗的O2，故有： 分相燃烧的燃烧速度（2） 二式联立，有： 分相燃烧的燃烧速度（3） 以上分析仅是为了说明多相反应的机理而进行的一个定性分析，得出的定性结论为： 多相燃烧反应的燃烧速度取决于两个环节：一个是化学反应的动力学特性，另一个是氧气的质量传递特性，或者说，多相燃烧反应受到反应动力学和传质两种因素的限制。 分相燃烧速度的具体的定性分析结果 T很低时，k很小，则： 故有： 此时化不反应速度完全取决于反应温度，只有提高反应温度，才能提高反应速度。因为化学反应的控制因素为化学反应动力学，因此称为反应的动力区。 T很高时，k非常大，则： 此时， 反应速度完全取决于从周围环境向反应表面的质量传递，即：反应速度取决于氧气的扩散速度，因此称为反应的扩散区。 T适中时，处于同一数量极，温度和扩散都是反应的限制因素，称为化学反应的过滤区。 分相燃烧速度与燃烧温度之间的关系 燃烧强度（1） 炉排面(可见)热负荷： 把所有的可燃床的热量都看成是在炉排面出来的则单位时间单位面积的炉排面上相应的放热量称为炉排面可见热负荷。 R——炉排面有效面积。qR是衡量火床炉燃烧强度的一个重要参数。qR越大，燃烧越强烈，设计qR时往往考虑煤种的影响。 qR大相应炉排尺寸小，