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尾部烟道发生二次燃烧的现象、原因及处理方法【2015.2.11】

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尾部烟道发生二次燃烧的现象、原因及处理方法【2015.2.11】

摘要：尾部烟道发生二次燃烧是工业锅炉、电站锅炉等设备中常见的现象，它不仅会造成能源浪费，还会污染环境，甚至可能引发安全事故。本文详细分析了尾部烟道发生二次燃烧的原因，包括烟气温度过高、空气过剩、燃烧不充分等，并提出了相应的处理方法，如优化燃烧过程、改进设备设计、加强运行管理等，旨在为相关行业提供有益的参考。关键词：尾部烟道；二次燃烧；原因分析；处理方法

前言：随着工业生产和能源需求的不断增长，锅炉等燃烧设备在工业生产和生活中扮演着越来越重要的角色。然而，在锅炉运行过程中，尾部烟道发生二次燃烧的现象时有发生，这不仅浪费能源，还会对环境造成污染，甚至可能引发安全事故。因此，研究尾部烟道发生二次燃烧的原因及处理方法具有重要的现实意义。本文通过对尾部烟道二次燃烧现象的深入研究，旨在为相关行业提供有益的参考，促进锅炉等燃烧设备的优化运行。

一、尾部烟道二次燃烧现象概述

1.1二次燃烧的定义及分类

二次燃烧是指燃烧过程中，由于某些原因，燃烧后的气体在离开燃烧室后，在烟道或其它设备内部再次发生燃烧的现象。这种燃烧往往发生在烟气温度较高的区域，如烟道、换热器等。根据燃烧发生的场所和燃烧过程的特点，二次燃烧可以分为以下几类：低温二次燃烧，即烟气温度较低时的二次燃烧；高温二次燃烧，指烟气温度较高时的二次燃烧；低温区域二次燃烧，主要发生在烟气温度较低、燃烧反应尚未完成的区域；高温区域二次燃烧，主要发生在烟气温度较高、燃烧反应已经完成的区域。

在工业锅炉、电站锅炉等燃烧设备中，二次燃烧现象时有发生，其成因复杂多样。例如，由于燃烧过程中氧气供应不足、燃烧时间过长或烟气温度过低等因素，可能导致燃烧产物在离开燃烧室后仍具有一定的可燃性，进而发生二次燃烧。二次燃烧不仅会影响锅炉的运行效率，增加能耗，还可能产生大量的污染物，对环境造成严重影响。因此，对二次燃烧现象进行深入研究和分类，有助于找到有效的预防和处理方法，保障燃烧设备的正常运行和环境保护。

在实际工程应用中，对二次燃烧的分类和定义有助于针对性地采取措施。例如，对于低温二次燃烧，可以通过提高烟气温度、优化燃烧过程等方式来抑制；对于高温二次燃烧，则可能需要考虑改进设备设计、加强烟气循环等措施。通过深入了解不同类型二次燃烧的特性，可以制定出更为合理和有效的解决方案，确保锅炉等燃烧设备的安全、高效运行。

1.2二次燃烧现象的常见表现

(1)二次燃烧现象的常见表现之一是烟道出口烟气温度异常升高。例如，某电厂锅炉在运行过程中，烟道出口烟气温度从正常的150℃上升至250℃，远超正常值。这一现象导致锅炉热效率下降，每年增加能耗约5%，同时增加了烟气排放的污染物含量。

(2)另一表现是锅炉尾部烟道内出现明显的火焰。如某钢铁厂锅炉在运行过程中，尾部烟道内出现明亮的火焰，燃烧时间长达数小时。这一现象不仅影响了锅炉的正常运行，还导致烟道内壁温度过高，存在安全隐患。

(3)二次燃烧还可能导致锅炉排放的烟气中一氧化碳（CO）含量升高。据统计，某电厂锅炉在发生二次燃烧时，CO排放量从正常的50mg/m3上升至200mg/m3，超过国家标准限值。这一现象不仅对环境造成污染，还可能对人体健康产生危害。此外，二次燃烧还会导致锅炉尾部烟道内壁积灰严重，影响锅炉的传热效率，增加维护成本。

1.3二次燃烧的危害

(1)二次燃烧对锅炉设备的危害主要体现在以下几个方面。首先，二次燃烧会导致锅炉热效率下降，因为部分燃料未能完全燃烧，造成能源浪费。据统计，二次燃烧导致的能源损失可达5%至10%，对于大型锅炉来说，这意味着每年可能损失数百万千瓦时的电能。其次，二次燃烧产生的热量会增加锅炉尾部烟道的温度，长期高温运行可能导致烟道材料老化、变形甚至损坏，缩短设备的使用寿命。此外，二次燃烧产生的热量还可能引发烟道爆炸，造成严重的安全事故。

(2)环境污染是二次燃烧的另一个重要危害。二次燃烧过程中，未完全燃烧的燃料会释放出大量的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和颗粒物等有害物质，这些污染物排放到大气中，会加剧空气污染，影响人类健康。例如，CO是一种无色无味的有毒气体，对人体血液中的血红蛋白有很强的亲和力，会降低血液携氧能力，长期吸入可能导致中毒。NOx则与光化学烟雾和酸雨的形成密切相关，对生态环境和人类健康造成严重影响。

(3)二次燃烧还可能引发一系列次生危害。例如，由于燃烧不完全，产生的颗粒物会沉积在锅炉内部，导致受热面污染，降低传热效