燃料种类及其燃烧2.ppt

沸腾燃烧的特点 ： （1）煤粒与空气之间能充分混合。空气过剩系数小，燃烧速度非常迅速； （2）热效率高，可达95%以上； （3）燃烧温度稳定，可保持在960~1050℃范围内； （4）可充分利用各种劣质燃料； （5）沸腾燃烧室结构简单、操作灵活、易于调节、自动化程度高及操作环境好； （6）空气动力消耗大，烟气中飞灰量较多； （7）操作不当时，不完全燃烧造成的热损失大； （8）煤的结焦性强时，排渣困难 。 2.3 燃烧基本理论、燃烧过程及设备 气体燃料的燃烧 包括三个基本过程：燃料与空气的混合，着火，燃烧。 混合过程比着火、燃烧过程缓慢许多，混合速度和混合程度对燃烧速度和燃烧完全程度起着决定性作用。 根据燃气与空气的混合方式，可将燃烧分成扩散燃烧和预混燃烧。 2.3 燃烧基本理论、燃烧过程及设备 液体燃料的燃烧 燃烧方法通常有蒸发燃烧和雾化燃烧两种。 对容易蒸发的燃料油，例如汽油，在燃烧前燃料先气化，与空气混合后着火燃烧，这种燃烧（蒸发燃烧）接近于均相燃烧。 对难于蒸发的燃料油，例如柴油和重油，一般采用雾化燃烧，在燃烧室中边雾化、边蒸发、边着火燃烧，这种燃烧属于非均相燃烧。 燃料油的雾化燃烧过程：雾化、蒸发、混合、着火和燃烧 雾化方法:压力式、气动式、旋转式、对冲式、振动式等 雾化质量指标有：喷雾锥角、喷雾射程、燃料的分布特性、雾化液滴细度、雾化液滴的均匀度、雾化液滴尺寸分布特性。 2.3 燃烧基本理论、燃烧过程及设备 1 燃烧污染与防治 温度型（热力型）NOx、燃料型NOx和快速温度型NOx。 温度型NOx:燃烧用空气中的N2在高温下氧化而生成的氮氧化物。 燃料型NOx： 燃料中的氮受热分解和氧化而生成的。减小炉内过量空气系数或抑制挥发分燃烧区燃料与空气的混合，可使燃料型NOx生成量减少。 快速温度型NOx：发生在碳氧化合物较多的燃料燃烧火焰中，生成速度快，也是由空气中N2氧化而来，在燃煤火焰中，它只占5 % 以下。 一、NOx的生成与控制 2.4 洁净燃烧技术 温度型NOx 燃烧温度越高，d[NOx]/dt越大,生成NOx越多，故又称为热力型NOx。在实际中，应尽量避免局部高温区的形成，以减少NOx生成量。 氧浓度越高，NOx生成速度越快，NOx越多。 对预混火焰 α＜1时，增加α，燃烧温度随之增加，NOx生成率增加； α＞1时，氧浓度增加，但燃烧温度大大降低，故NOx生成率反而降低； α＝1时，NOx最大。 2.4 洁净燃烧技术 温度型NOx 对扩散火焰 混合情况较差，NOx生成率的最大值移至α＞1的区域，且因燃烧温度较低，NOx生成率最大值降低。 缩短燃料在高温区的停留时间，NOx生成反应不充分，可以减少NOx量。 2.4 洁净燃烧技术 控制NOx的几种燃烧技术 (1)低氧燃烧 低氧燃烧是在炉内总体过量空气系数α较低的工况下运行。但是，α过低，会使化学和机械不完全燃烧热增加；α过大，对燃烧也不利。 (2)烟气再循环 将部分低温烟气直接送入初始燃烧区，或与燃烧用空气相混合后送入燃烧区，由于烟气吸热和稀释了氧浓度，使燃烧速度和炉内温度降低，因而可降低温度型NOx。 2.4 洁净燃烧技术 控制NOx的几种燃烧技术 (3)分级燃烧 分级燃烧时，燃烧速度延缓，火焰温度降低，因而温度型NOx降低，并且，由于第一级为富燃区，使挥发分生成的NOx（燃料NOx）减少。 (4)对向燃烧 燃料和空气分别对向喷入炉内进行燃烧，因火焰最高温度降低，NOx降低。 2.4 洁净燃烧技术 二、SOx的生成与控制 硫的氧化物SOx主要指SO2和SO3，它们是由燃料中硫在燃烧过程中与氧反应而生成。 几种脱硫技术 （1）燃料在燃烧前脱硫 (2) 燃烧过程中固硫 (3) 烟气脱硫： 湿法脱硫、干法脱硫 2.4 洁净燃烧技术 三、烟尘的生成与控制 (1)气体燃料 碳氢化合物在空气不足的条件下受热，会热解产生碳黑，称为气相析出型烟尘。 (2)液体燃料 当雾化不良、局部地区油雾浓度大、供氧不足、炉温较低时，会生成剩余型烟尘（油灰）。重油的碳原子数多，因而烟尘较多。 (3)固体燃料 固体燃料的挥发分因缺氧燃烧不完全时，也会生成碳黑，即气相析出型烟尘。 措施：1、改善燃料与空气的混合和供给充足的空气。 2、保证足够的温度和停留时间。 3、采用除尘装置控制粉尘污染。 2.4 洁净燃烧技术 2 材料生产中的燃烧新技术 一、高温低氧空气燃烧(HTAC)技术 （High