3.4(国)固体燃料燃烧过程.ppt

3.4.1 固体燃料的燃烧过程 3.4.2 层燃燃烧 3.4.2.1 层燃的燃烧过程 直火式层燃的特点 ： 半煤气层燃的特点： 3. 全煤气式(固体燃料的气化) 3.4.2.3 层燃燃烧室 3.4.2.4 层燃燃烧室的计算 2. 燃烧室的计算步骤 3.4.3 喷燃燃烧 优点： 3.4.3.3 煤粉的燃烧设备 ﹡ 3.4.4 沸腾燃烧 沸腾燃烧是基于固体颗粒流态化技术，将其应用于碎 煤燃烧的一种新型燃烧方法，它是利用空气动力作用 使煤在沸腾状态下完成传热、传质和燃烧过程。 沸腾燃烧的特点 ： 多风道煤粉燃烧器的原理：如图。 （1）内外净风出口速较大（70~150m/s），有利于提高煤粉的燃烧速度和燃烬程度； （2）内外风的配合有利于煤粉的燃烧；火焰形状规整，有利于保护窑衬； （3）一次风量小（12～14%），有利于燃烧温度的提高及余热的有效利用。 （4）火焰形状调节灵活，可调幅度大，对煤质的适应性强。 （5）NOx有害气体低。 三风道燃烧器的特点： 直流式烧嘴的使用特点： （1）流体阻力较小，喷出的煤粉气流射程远，高温烟气的回流量也少，致使着火延迟，炉膛火焰充满度差。 （2）空气喷出速度一般比旋流式烧嘴所用风速大。 2. 煤粉燃烧室 立式：燃料由顶部喷入燃烧室—高:宽=1:1 卧式：燃料由侧壁喷入燃烧室—高:宽:深=1:1:3 类型 卧式煤粉燃烧 1—煤粉烧嘴；2—除灰门；3—防爆阀； 4—风量调节器；5—热风管；6—混合室 立式煤粉燃烧室 1—煤粉烧嘴；2—防爆阀；3—风量调节器； 4—炉门；5—除灰门；6—混合室 q V =140×103~230×103W/m3 沸腾燃烧室 1—沸腾层；2—悬浮层；3—炉体； 4—烟气出口；5—支架； 6—U形燃烬室； 7—布风装置；8—冷渣管；9—一次风管； 10—风机；11—前炉门；12—二次风管； 13—喂煤系统 (1) 供煤系统：由锤链式破碎机、斗式提升机 喂煤仓、喂煤机和喂煤管等组成 。 (2) 鼓风系统：由离心式风机、一次和二次风 管、风室、布风板及风帽等组成 。 (3) 燃烧室:由炉膛和混合室构成，设加煤口、下煤管、炉门、冷风门、清灰门、密封装置 。 沸腾燃烧室的组成及构造： * * 3.4 固体燃料燃烧技术 准备阶段 燃烧阶段 燃烬阶段 干燥、预热和干馏 挥发分和焦炭燃烧 固体燃料所特有的阶段 燃烧过程 燃料中的可燃物与空气中的氧产生剧烈的氧化反应， 放出大量的热量并伴随有强烈发光现象的物理化学过程。 燃烧 层燃：把煤块放在炉篦上堆成一定 厚度的煤层进行燃烧。 燃烧过程： 新燃料层加入燃烧室时,开始处于燃料 层表面,随后由于燃烧的进行逐渐下沉,自上 而下依次进行准备、燃烧和燃烬三个阶段， 完成燃烧过程。 还原层：CO2 +C→2CO 一次空气 炉篦 灰渣层 焦碳层 新燃料层 火焰 氧化层：主要进行氧化反应 燃料层 主要与燃料粒度大小、挥发分和灰分多少及燃烧层温度高低等因素有关 3.4.2.2 层燃的方式 在燃料层中，发生氧化放热反应： 空气过剩系数α= 1.3~1.7 助燃空气 一次空气：供给焦炭燃烧的需要 二次空气：供给挥发物、CO以及 部分被气流扬起的细小煤粒等燃烧 C + O2 ─→ CO2 + 热量 2C + O2 ─→ 2CO +热量 2CO + O2 ─→ 2CO2 + 热量 1．直火式（完全燃烧式） （1）燃料层薄 （2）一次空气量充足：占总空气量的85%～90%左右 （3）燃烧室空间大：供挥发物及细煤粒燃烧 烟煤——100～200mm 无烟煤——60～150mm 燃料层温度高 1300℃ 2. 半煤气式 燃料层 氧化层；厚度与直火式相同，进行氧化反应。 还原层： CO2 +C→2CO -热量 （4）燃烧室空间小：温度约1000~ 1100℃的半煤气产物 去窑炉与二次空气混合后燃烧。 （1）燃料层较厚：为直火式的2~ 3倍， （2）一次空气量不足：占总空气量的40%~ 70%； （3）燃料层内的温度比直火式低：氧化层内约为1200℃； 半煤气的成分： CO 7%~20%；H2 5%~12%；CH4 0~2%； N2 50%~60%；CO2 10%~15%； Qnet,ar 2500~4000kj/B