第5章 5.2 层燃燃烧方式及其设备=西安交通大学-锅炉原理.pptx

(a)固定床；(b)流动床；(c)鼓泡床；(d)湍流床；(e)快速床；(f)喷流床;5.2 层燃燃烧方式及其设备 5.2.1 层燃炉的工作特性 1. 层燃炉的燃烧过程 特点: 金属栅格—炉排 (炉篦子). 有时也叫做火床燃烧。火床形象地表达了这种燃烧方式的特点。 ;也划分为预热干燥阶段、挥发分析出并着火阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。 三项主要操作: 加煤 除渣 拨火 拨火就是拨动火床，平整和松碎料层，使通风均衡、流畅，并除去燃料颗粒外部包裹的灰层。 ;为实现操作的机械化，已有很多炉排的结构型式和与之相配合的辅助机构。 按燃料层相对于炉排的运动方式,有： ① 燃料层不移动的固定火床炉，如手烧炉和抛煤机炉。 ② 燃料层沿炉排面移动的炉子，如倾斜推饲炉和振动炉排炉。 ③ 燃料层随炉排面一起移动的炉子，如链条炉和抛煤机链条炉。 ;2. 层燃炉的热负荷 （1）炉排面可见热负荷 火床炉中绝大部分燃料是在炉排上燃烧的，用一个所谓的“炉排面可见热负荷”来表示燃烧的强烈程度。 炉排面可见热负荷是炉排单位面积在单位时间内燃烧燃料所放出的热量，单位为kW／m2。 ;对于某一种炉子型式，燃烧某一种燃料，炉排面可见热负荷有一合理的限值。;（2）炉膛容积可见热负荷 仍有一部分可燃物在炉膛容积中燃烧。 与炉排面热负荷相应，还有一个炉膛容积可见热负荷，单位为kW／m3。 ;也应有一个合理的限值。但范围较宽。 “可见”二字 是因为在火床炉中要分别测出燃料在火床上和炉膛容积中的燃烧放热量是非常困难的，所以在炉排面和容积热负荷中，都是有条件地把燃料燃烧的全部热量作为比较基础，而以“可见”二字来区别于其它。;3. 炉排片的工作特性 炉排片必须满足通风和冷却的要求。 指标主要有炉排通风截面比和炉排片冷却度。 ;炉排通风截面比须根据所用煤种、炉排型式、通风方式等加以选择。 ;（2）炉排片冷却度 是可靠性指标。 为很好地冷却炉排片，应保证有一定的高度，以足够的侧面积被空气冲刷冷却。 空气冷却炉排片的程度用冷却度来表示。冷却度是被空气冲刷的炉排片侧面积与同燃料层接触的炉排片表面积之比，即;5.2.2 固定炉排炉 1. 手烧炉 加煤、拨火、除灰都由人工操作，强度大，效率低，冒黑烟。 结构简单、操作方便、煤种的适应性较好，0.7MW以下采用。;（1）炉条 炉排由很多炉条组成。 燃烧空气由灰门进入，穿过炉排进入炉排上的燃烧层。 有条状炉条及板状炉条两种。;条状炉排的通风截面比比较大，约为20%一40%，空气在燃烧层中扩散较快，空气汇合面距炉排面较近。空气汇合面即为燃烧层中燃烧最强烈的区域。适用于挥发分高的煤。 板状炉排的通风截面比比较小，约为8%一20%，空气送入相对集中，在燃烧层中扩散较慢，燃烧层中的高温区距炉排面较远。适用于无烟煤或贫煤;（2）燃烧层结构及气体成分;手烧炉煤中的挥发分在干燥干馏区挥发，是在严重缺氧的条件下挥发的，必然产生碳黑而冒黑烟。 不论是任何种类的机械化层燃炉或室燃炉，只要是挥发分是在缺氧情况下挥发，都会冒黑烟。 碳黑是0.5～lμm的固体碳末，很难燃烧，并由于很细，一般旋风式等除尘器难以捕捉，因而随烟气排出而形成黑烟。;（3）手烧炉的燃烧过程 新煤受热有两个热源： 新煤下部灼热的焦碳层； 新煤表面受火焰及炉墙的辐射热。 新煤层是双面受热，温度上升快，着火条件很好，也可认为手烧炉是无限制着火。;图1-4手烧炉空气供需情况 ;4、手烧炉改进燃烧的措施 改进操作， “少、勤、匀、快”。 将固定炉排改成摇动炉排。;1一下炉门（灰门）；2一下炉排；3一中炉门；4一水冷炉排下集箱；5一上炉门；6一汽锅；7一水冷炉排；8一炉膛出口；9一烟气导向板;挥发分在上炉排挥发，由上炉门进入的空气尚未进入氧化区，挥发是在富氧情况下进行，这就从根本上避免黑烟的形成。 ;2．抛煤机炉 抛煤机和固定火床的组合。用在容量不太大的锅炉(一般D≤10t／h) 。 抛煤机的分类 机械的、风力的以及机械与风力联合 机械抛煤机用旋转的叶片或摆动的刮板来抛散燃料，风力抛煤机用气流来吹播燃料，而风力机械抛煤机则兼用以上两种抛煤方式。;机械抛煤机，粗粒落于远处，细粒落于近处，细粒煤甚至就落在抛煤机出口之下，堆成小丘。 风力抛煤机则与之相反。 风力机械抛煤机的颗粒度分布比较均匀。 前两者使用较少。 ;（2）风力机械抛煤机的结构和工作过程 风力机械抛煤机如图5-4所示。 ;抛煤机炉优点： ① 燃料适应性较好。对水分较多，粘结性强、灰分熔点较低和着火较困难的燃料都适用。但对燃料的颗粒度有一定的要求，燃用低挥发分煤时飞灰中的机械不完全燃烧损失较大； ② 抛煤机炉子燃烧过程猛烈，调节灵活，适应负荷变动的能力很强； ③ 抛煤机炉子投资少，金属耗量也不多。 ;缺点： ①初始排尘浓度高，冒黑烟； ②煤粒不够均匀，细粒