锅炉燃烧设备（锅炉原理课件）.pptx

煤粉气流的燃烧

煤粉气流的燃烧燃烧过程两阶段着火阶段燃烧阶段着火定义当燃料与空气的混合物达到一定温度时，二者由缓慢氧化反应转变到剧烈的氧化反应时的瞬间现象，称为着火。着火两个条件燃料与氧混合达到着火温度着火温度定义燃料开始发生剧烈氧化反应时的最低温度，称为着火温度或着火点。

煤粉气流的着火温度燃料着火温度（℃）褐煤Vdaf=50%550烟煤Vdaf=40%650烟煤Vdaf=30%750烟煤Vdaf=20%840贫煤Vdaf=14%900无烟煤Vdaf=4%1000煤粉气流的着火温度（试验数据）挥发分对着火温度的影响挥发分含量高的煤着火温度低，容易着火挥发分含量低的煤着火温度高，不容易着火

煤粉气流的着火热着火热定义：将煤粉气流加热到着火温度所需的热量。包括：加热煤粉的热量、加热一次风的热量、水分蒸发与过热的热量着火热的来源卷吸炉膛高温烟气产生的对流换热炉内高温火焰的辐射换热着火温度越高、煤中水分越多，所需着火热越多

影响煤粉气力着火的因素1.燃料性质挥发分高挥发分煤易着火、易燃尽灰分高灰分煤着火和燃尽均困难水分水分增加，着火推迟，但煤粉内部水分蒸发可使煤粉颗粒内部的反应表面积增加，提高着火能力和燃烧速度煤粉细度细煤粉易着火和燃尽2.锅炉负荷低负荷时，炉膛温度低，煤粉的着火稳定性变差；负荷低至一定程度时，需要投油助燃

煤粉的燃烧过程煤粉在炉膛内在悬浮状态下燃烧，经历时间2~3s煤粉的燃烧过程分为三个阶段1.着火前的准备阶段吸收炉膛热量，水分蒸发，挥发分析出并着火2.燃烧阶段着火以后，挥发分和焦炭燃烧，放热量大于水冷壁吸热量，烟气温度升高3.燃尽阶段煤灰颗粒中少量残碳燃烧，放热量小于水冷壁吸热量，烟气温度降低

燃料燃烧完全的条件1.供入合适的空气量保证炉膛出口最佳过量空气系数2.保持炉内适当高的炉温避免炉内结渣、模态沸腾；炉温在（1000~2000℃）比较适宜。3.保证空气和煤粉的良好混合好的燃烧器结构特性4.保证煤粉在炉内足够的停留时间好的炉膛设计

炉膛负压

炉膛负压1.煤粉炉正常炉膛负压一般负20~60Pa，大容量锅炉负100Pa左右炉膛负压靠调节引风机出力来实现2.炉膛正压危害：烟气或火焰向外泄露，污染环境，对设备或人身构成危险。3.负压太大的危害：火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，过热器结渣；火焰行程缩短，导致不完全燃烧；漏风增大，排烟热损失增大，炉膛温度降低，燃烧不完全；可能发生炉膛內爆事故

炉膛内爆炸性燃烧

炉膛内爆炸性燃烧炉膛爆燃炉膛内局部聚集可燃混合物瞬时着火，剧烈燃烧，使炉内气体压力和温度急剧升高的现象。炉膛爆燃可能引起炉膛爆炸事故产生原因炉膛内聚集大量的可燃物和空气；足够的着火热源；常发生在锅炉点火阶段或燃烧不稳定时预防火焰监测锅炉吹扫

炉膛结构受热面结渣

炉膛受热面结渣现象

炉膛受热面结渣初始沉积层：疏松而弱粘结，1~2mm；粘结层：固体层，部分烧结和烧结半熔融或熔渣层形成过程

炉膛受热面结渣结渣的危害炉内传热变差，加剧结渣过程；炉膛出口受热面超温或结渣；未结渣的受热面金属表面温度升高，引起高温腐蚀；排烟温度升高，锅炉热效率降低；结渣严重时，大块渣落下，可能扑灭火焰或砸坏炉底水冷壁。

炉膛受热面结渣影响受热面结渣的主要因素煤灰特性和化学组成灰熔点、灰渣黏性、组成成分炉膛温度水平火焰贴墙过量空气系数高温且还原性气氛，结渣倾向大煤粉细度粗煤粉，火焰延长，导致炉膛出口处结渣吹灰长期不吹灰，可能导致结渣燃用混煤结渣性低于结渣性强的煤

炉膛受热面结渣.防止受热面结渣的基本条件炉内布置足够的受热面来冷却烟气，使烟气贴近受热面时，温度低于灰的熔点温度。组织一、二次风形成良好的气流结构，保证火焰不直接冲刷受热面。

煤粉炉炉膛的结构

炉膛的作用及设计要求炉膛的作用：燃料燃烧的空间炉内热交换的场所设计要求：具有足够的容积和高度合理布置燃烧器，保证炉内合理的空气动力特性合理布置炉膛辐射受热面，满足锅炉出力和炉膛出口烟温，水动力安全结构紧凑，节省金属及材料消耗

炉膛的几何特性几何特性矩形截面宽度a、深度b、高度h热力特性→几何尺寸→完全燃烧热力特性参数着火稳定性参数截面热负荷、燃烧器区壁面热负荷燃尽性参数容积热负荷、燃料在炉内停留时间

炉膛的几何特性几何特性矩形截面宽度a、深度b、高度h热力特性→几何尺寸→完全燃烧热力特性参数着火稳定性参数截面热负荷、燃烧器区壁面热负荷燃尽性参数容积热负荷、燃料在炉内停留时间

评价炉膛结构的参数

1.着火稳定性参数（1）炉膛截面热负荷定义：单位时间、单位炉膛截面积上燃料燃烧放出的热量。qA过小，A过大，燃烧器区域温度过低，对着火不利qA过大，A过小，燃烧器区域温度过高，引起燃烧器区域结渣，水冷壁可能发生模态沸腾大型固态排渣煤粉炉设计时qA