煤的燃烧基本理论解读.ppt

第一部分煤的燃烧基本理论河北联合大学 裴秀娟2013.8 主要内容 §1-1 煤的种类和组成 §1-2 煤的发热量 §1-3 燃烧计算 §1-4 煤燃烧的基本理论 §1-1 煤的种类和组成 挥发分含量高、灰分及水分较少，发热量高。可分为贫煤、焦煤、肥煤、气煤等。 燃料组成的换算系数 §1-2 煤的发热量（热值） 1. 煤的热值越大越好，灰分越低越好，这样可以有利于达到要求的火焰温度。 §1-3 燃烧计算 §1-4 煤燃烧的基本理论 六、煤粉的喷燃燃烧 谢谢大家！ 请批评指正！ 再见 2. 漏入空气量的计算 测定窑炉系统内不同负压处的烟气组成，则两测量点之间漏入空气量的计算式为： Nm3/h 燃料量， kg/h 不同测点处计算所得的空气系，其中?2测点在后 三、燃烧温度的计算 定义：燃料燃烧时，燃烧产物的温度叫燃烧温度。 分为：理论燃烧温度和实际燃烧温度。 燃烧过程中热量收支情况（基准：1kg煤粉，0℃)： 收入热量： ① 煤的低位发热量，Qnet ； ② 煤带入的物理热，Qf =cf tf ； ③ 空气带入的物理热，Qa=Va ca ta 支出热量： ① 烟气所含的物理热，Q=V c tp ； ② 传给周围物体的热量，Ql ； ③ 机械不完全燃烧的热损失，Qml ； ④ 化学不完全燃烧的热损失，Qch ； ⑤ 烟气中部分CO2和H2O在高温下分解消耗的热量，Qdi ； ⑥ 灰渣带走的物理热，Qa,s 。 列热量平衡： 烟气 燃料 空气 (一) 理论燃烧温度 (tth) (theoreticai combustion temperture) 定义：燃料在绝热系统中完全燃烧放出的热量，只考虑烟气中部分CO2和H2O在高温(1600℃)下分解消耗的热量时，所得燃烧产物的温度。 燃烧过程中的热平衡式为： Qnet + Qf + Qa = Q + Qdi ∴ 有 在水泥工业窑炉内的燃烧温度下，CO2和H2O分解的量极小，故Qdi可忽略，则有： (二) 实际燃烧温度 (tp) (practical combustion temperture) 定义：燃料燃烧时，燃烧产物的实际温度。 燃烧过程中的热平衡式为： Qnet + Qf + Qa = Q + Ql + Qml + Qch + Qdi + Qa,s ∴ 有 (三) 窑炉的高温系数 (?) 定义：实际燃烧温度与理论燃烧温度的比值。 数学式为： 对于水泥回转窑，? =0.70～0.75 。 由于Ql、Qml、Qch、Qdi、Qa,s 等不易获得，因此tp无法直接计算tp ，而是通过计算理论燃烧温度(tth)、选取?值，再求出tp值。 (四) 提高实际燃烧温度的途径 由 分析得 ： 1. 选取Qnet 高而烟气量V小的燃料。但是当Qnet 的提高与烟气量V增加速度相对应时，?Qnet 对 ?tp效果不明显。 2. 控制适当的空气系数?。即在保证燃料完全燃烧的前提下，采用最小的 ? 值。 3. 预热助燃空气， 。 4. 富氧燃烧。使Va ?，则 V? 。 5. 减少散热损失，加强窑体保温。 一般一次风不预热，因此其用量不宜过多。 从燃烧的角度分析，各种燃料的燃烧均可归纳为可燃气体和固态炭的燃烧。 一、着火温度 任何燃料的燃烧过程，都有“着火”和“燃烧”两个基本阶段。 定义：由缓慢的氧化反应转化为剧烈的氧化反应(燃烧)的瞬间叫着火，  转变时的最低温度叫着火温度。 燃烧的条件：除了要有燃料、空气外，尚需达到燃烧所需的最低温度——着火温度。 燃烧：指燃料中的可燃物与空气中的氧气产生剧烈的氧化反应，产生大量的热量并伴随有强烈的发光现象。 固定炭的着火温度低于可燃气体的着火温度。 固定炭的燃烧速度低于可燃气体的燃烧速度。 二、固态炭的燃烧 C的燃烧是氧化反应过程与扩散过程的结合。 要使C迅速燃烧，O2必须扩散至C表面，在高温下与C氧化生成碳氧化物，然后这些碳氧化物必须迅速从C表面扩散出去，以使新的O2再扩散至C表面。 炭 O2 碳氧化物 碳燃烧速度与化学反应速度与扩散速度有关。 一般地 (1) 当温度800℃时，化学反应速度扩散速度，此阶段总反应速度由化学反应速度控制，称为动力燃烧区； (2) 当温度为800～1000℃时，化学反应速度与扩散速度相当，总反应速度由化学反应速度和扩散速度共同控制，此阶段称为过渡区； (3) 当温度10