锅炉燃烧基础知识.docx

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1、锅炉燃烧基础知识目录1 .燃烧煤粉对炉膛的要求22 .煤粉在炉膛内的燃烧过程22.1. 着火前准备阶段22.2. 燃烧阶段32.3. 3.燃尽阶段33 .影响燃烧的因素33 . 1.概述34 .2 .燃料因素43.2. 1.煤粉成分43.2. 2.煤粉细度53. 3.合适的炉膛温度53. 4.配风方式73. 5.适量的空气供应：73. 6.良好的混合条件：83. 7.足够的燃烧时间： 84. 8.回火与离焰85. 9.炉膛结构96. 燃烧煤粉氮氧化物的生成过程97. 改善燃烧的措施107.1. 提高助燃风温度：107.2. 适当控制空气过剩系数115. 3.合适的煤粉细度：125. 4.燃烧过

2、程一/二次风速的匹配： 125. 41. 概述125. 4. 2.四角切圆锅炉二次风调整125. 4. 3.前后墙对冲锅炉二次风调整135. 5.维持燃烧区域适当高温：145. 6.锅炉负荷维持在适当范围内： 146.锅炉运行中稳定燃烧的措施146. 1.实现稳定着火的两个条件：146. 2.实现稳定着火的措施14一、炉温对NOx生成的影响：炉温主要影响热力NOx的生成量从而影响总 的NO*生成量。炉温越高，所占比例越大。二、过剩空气系数对NOx生成的影响：1）过剩空气系数对燃料NOx、热力NOx及快速NOx均有影响，但影响的趋 势不同；2）在空气过剩系数开始增加时，热力NOx和燃料NOx都增

3、加；3）当超过al.l时热力NOx减少，燃料NOx继续增加，总的NOx随a的增 加而增加；4）当a=0.91.0,可以抑制热力NOx和燃料NOx生成。这时候需要后续继 续添加空气，使煤粉完全燃烧。三、预热空气温度对NOx生成的影响：如果提高预热空气温度，则煤粉着 火提前，这样可提高炉内温度水平，使热力NOx增加，同时燃烧初始区的温度 水平，使挥发分大量析出，因而挥发分NO*大增加。所以预热空气温度越高， NOx生成量越多。四、燃料性质对NOx生成的影响：1 .挥发分的影响：当挥发分增加时，着火提前，温度峰值和平均温度均会 有所提高，热力NOx增加；同时挥发分含量燃料NOx提高；2 .水分的影响

4、：水分增加，着火延迟，则燃料与空气之间的混合良好，即 着火区氧浓度增加，而且燃料中的氮在着火阶段停留时间增加，反应充分，故 燃料NOx增加。另外，水分增加，发热量降低，温度水平降低，热力降低，但 总NOx的生成量增加。3 .含氮量的影响：随含氮量的增加，NOx增加。五、煤粉细度对NOx生成的影响：在不考虑低氮燃烧时，煤粉细度越细， 则燃烧越快，温度越高，热力NOx越多；同时，煤粉加热快，温度峰值高，则 析出的挥发分多。而且此时与空气混合程度高，燃料NOx多。5.改善燃烧的措施5. 1.提高助燃风温度：提高一次温可减小着火热需要量，使煤粉送入炉后迅速达到着火温度。提高助燃风的温度。将助燃风预热到

5、一定的温度有助于节能。据测算，助 燃风达到150时，可节能4%。另外也使燃烧速度加快，稳定燃烧过程，提高 燃烧效率，促进完全燃烧。将烟气的余热提高助燃风温度，即可实现能量的回 收利用，也达到节能目的。5.2. 适当控制空气过剩系数助燃风量小，可减小着火热需要量，利于煤粉气流的迅速着火。但最小的 助燃风量也应满足挥发份燃烧对氧气的需要量，挥发份高的煤助燃风量要大 止匕 O影响过剩空气系数的主要因素有以下几个方面：燃料性质液体燃料的粘度、密度比气体燃料大得多，因此气体燃料易与空气混合均 匀，a较小；液体燃料不易与空气混合均匀，a较高。固体燃料更不易与空气 混合均匀，a最高。燃烧器的性能燃烧器的形式

6、、性能不同，对空气与燃料混合的程度不同，因而过剩空气 系数也不同。所以，大力改进燃烧器的性能，研制和使用各种高效燃烧器，是 降低过剩空气系数的关键。炉体密封性大多数加热炉都是在微负压条件下工作的，如果炉体密封不好，空气就被 大量吸入，会使过剩空气系数激增，操作难以控制，因此，必须重视炉体的堵 漏工作。近代微正压操作的加热炉则不存存漏风问颗。加热炉操作水平入炉空气量是加热炉操作中可调节的参数之一，其调节直接影响a的大 小。因此，生产操作中，发挥人的主观因素，管好三门一板（风门、油门、气 门和烟道挡板）的调节，是保证燃料完全燃烧，降低a的有效方法。若采用电 子计算机控制及配置烟气含氧分析仪、炉腔负

7、压检测仪等完善的测控系统，就 更能有效调节a,使燃烧过程最佳化，同时又可大大降低司炉操作员的劳动强 度。5.3. 合适的煤粉细度：煤粉越细，相对表面积越大，本身热阻小，挥发份析出快，着火容易于达 到完全燃烧。但煤粉过细，要增大厂用电量，所以应根据不同煤种，确定合理 的经济细度。5. 4.燃烧过程一/二次风速的匹配：5. 4. 1.概述一/二次风速对煤粉气流的着火与燃烧有着较大影响。因为一/二次风速影 响热烟气的回流，从而影响到煤粉气流的加热情况；一/二次风速影响一/二次 风混合的迟早，从而影响到燃烧阶段的进展；一/二次风速还影响燃烧后期气流 扰动的强弱，从而影响燃料燃烧的完全程度。因此，必须根

8、据煤种与燃烧器型 式，选择适当的一/二次风速度。风量过大或过小都会给锅炉安全经济运行带来不良影响。锅炉的送风量是 经过送风机进口挡板进行调节的。经调节后的送风机送出风量，经过一、二次 风的配合调节才能更好地满足燃烧的需要，一、二次风的风量分配应根据它们 所起的作用进行调节。一次风应满足进入炉膛风粉混合物挥发分燃烧及固体焦 炭质点的氧化需要。二次风量不仅要满足燃烧的需要，而且补充二次风末段空 气量的不足，更重要的是二次风能与刚刚进入炉膛的可燃物混合，这就需要较 高的二次风速，以便在高温火焰中起到搅拌混合作用，混合越好，则燃烧得越 快、越完全。一、二次风还可调节由于煤粉管道或燃烧器的阻力不同而造成

9、的 各燃烧器风量的偏差，以及由于煤粉管道或燃烧器中燃料浓度偏差所需求的风 量。此外，炉膛内火焰的偏斜、烟气温度的偏差、火焰中心位置等均需要用风 量调整。5. 4. 2.四角切圆锅炉二次风调整四角切圆锅炉二次风采用的是大风箱供风方式，每角的18只喷口连接于一 个共同的大风箱，风箱内设有18个分隔室，分别与18个喷口相通。各分隔室 入口处均有百叶窗式的调节挡板。二次风的调节依据是维持最佳氧量。辅助风是二次风中最主要的部分。它 的作用是调整二次风箱和炉膛之间的压差（原则上不低于380Pa）o从而保证进入 炉膛的二次风有合适的流速，以便入炉后对煤粉气流造成很好的扰动和混合， 使燃烧工况良好。总二次风量

10、按照燃料量和氧量值进行调节，各燃烧器辅助风 的风门开度按相关规程要求的炉膛/风箱压差进行调节。油层均有各自的油配风，油配风的开度有两种控制方式：油枪投入前，该 油枪的油配风挡板开至20%以上；油枪停用时，则与辅助风一样，按炉膛/风箱 压差进行调节。在一次风口的周围布置一圈周界风，可以增大一次风的刚性；可以托浮煤 粉，防止煤粉离析，避免一次风帖墙；还可以及时补充一次风着火初期所需要 的氧气。一般说来，对于挥发分较大的煤，周界风的挡板可以稍开大些，这样 有利于阻碍高挥发分的煤粉与炉内烟气混合，以推迟着火，防止喷口过热和结 渣。同时由于挥发分高而着火快，周界风可以及时补氧。但对于挥发分较低的 煤而言

11、，最好减少周界风的份额，因为过多的周界风会影响一次风着火的稳定 性。周界风还可冷却燃烧器，运行磨煤机对应的周界风开度不小于20%,停运 磨煤机的周界风可调至10% O上层燃尽风的调整主要用来调整A、B侧蒸汽温度偏差，同时上层燃尽风 开大后还可抑制NO。的生成量。机组满负荷时上两层尽量开至60%以上，低负 荷时在风箱差压允许的情况下，也可开至20%以上。5. 4. 3.前后墙对冲锅炉二次风调整前后墙对冲锅炉二次风调整方法如下：调节二次风挡板时优先关小停运磨煤机二次风挡板开度，停运磨煤机二 次风挡板开度最小可关至20%,然后再关小下层燃尽风挡板，满负荷时下层燃 尽风挡板开至50%以上。运行磨煤机二

12、次风挡板开度控制在70%85%,根据磨煤机煤量控制二 次风挡板开度，煤量大于60t/h,二次风挡板开度大于80%。根据飞灰含碳量变化及时调整锅炉运行风量，优先调整挡板开度，挡板 全开后通过增加二次风母管压力增加风量。上层燃尽风尽量保证全开，控制脱销入口氮氧化合物，降低脱销用氨 量。锅炉运行遵循先加风后加负荷的原则，负荷上升时及时增加二次风量， 停磨煤机前先增加运行磨煤机二次风量再关小停运磨煤机二次风量，启动磨煤 机前先开启二次风门再启动磨煤机。机组运行时注意二次风挡板开度与风量的匹配关系，如发现差别较大可 能为调节挡板执行机构脱开，就地及时检查，有异常联系点检处理。5.5. 维持燃烧区域适当高

13、温：适当高的炉温，是煤粉气流着火与稳定燃烧的基本条件。炉温高，煤粉气 流被迅速加热而着火，燃烧反应也迅速，并为保证完全燃烧提供条件。故在燃 烧无烟煤或其它劣质煤时，常在燃烧区设卫燃烧带或采取其它措施，以提高炉 温。当然，在提高炉温时，要考虑防止出现结渣的可能性。适当的炉膛容积与合理的炉膛形状：炉膛容积大小，决定燃料在炉内停留时间的长短，从而影响其完全燃烧程 度，故着火、燃烧性能差的燃料，炉膛容积要大些，这种燃料还要求维持燃烧 区域高温，故常需要选用炉膛燃烧区域断面尺寸较小的瘦高型炉膛。5.6. 锅炉负荷维持在适当范围内：锅炉负荷低时，炉内温度下降，对着火、燃烧均不利，使燃烧稳定性变 差。锅炉负

14、荷过高时，燃料在炉内停留时间短，出现不完全燃烧。同时由于炉 温的升高，还有可能出现结渣及其它问题。因此，锅炉负荷应尽可能地在许可 的范围内调度。6.锅炉运行中稳定燃烧的措施6.1. 实现稳定着火的两个条件：1）放热量和散热量达到平衡，放热量等于散热量。2）放热速度大于散热速度如果不具备这两个条件，即使在高温状态下也不 能稳定着火，燃烧过程将因火焰熄灭而中断，并不断向缓慢氧化的过程发展。6. 2.实现稳定着火的措施放热速度与散热速度是相互作用的。在实际炉膛内，当燃烧处于高负荷状 态时，由于燃煤量增加，燃烧放热量比较大，而散热量变化不大，因此使炉内 维持高温状态。在高负荷运行时，容易稳定着火。当燃

15、烧处于低负荷运行时， 由于燃煤量减少，燃烧放热量随之减小，这时相对于单位放热量的散热条件却 大为增加，散热速度加快，因此炉内火焰温度与水冷壁表面温度下降，使燃烧 反应速度降低，因而放热速度也就变慢，进一步使炉内处于低温状态。在低负荷运行状态下，稳定着火比较困难，因此需要投入助燃油等燃料来 稳定着火燃烧。对于低反应能力的无烟煤和劣质烟煤，不但着火困难，而且难 于稳燃，因而容易熄火“打炮”。从以上分析，可得到提示：1）着火和燃烧温度与水冷壁面积、进入炉内的新气流初温度相关。2）在炉内可自动到达稳定着火状态，如果点火区的温度与燃料的活性不相 适应，就需投入助燃油或采用强化着火的措施。7.影响锅炉热效

16、率的因素分析7. 1.氧量入炉总风量的大小与锅炉热效率的高低密切相关，总风量过大会使排烟热 损失增加；总风量过小，则会使煤粉燃烧不充分，烟气中C。含量、飞灰可燃 物含量和炉渣可燃物含量增加，致使化学和机械未完全燃烧损失增加；总风量 的大小也对主汽温和再热汽温产生影响，因此选取合理的入炉总风量，可使总 的热损失最小，锅炉热效率达到最高，同时在低负荷时又能保持较高的汽温。7. 2.炉膛一风箱压差在锅炉负荷与炉膛出口氧量不变的条件下，炉膛一风箱压差的高低关系到 辅助风、燃料风和燃烬风彼此间风量的比例，比例大小对煤粉燃烧的稳定性、 燃烬性及NOx的排放量有极大的影响，因此选择合理的炉膛一风箱压差，会提

17、 高锅炉的安全性和经济性。7. 3.燃尽风风量燃烧器最上1层为燃烬风喷口，燃烬风的作是实现分级燃烧，减少热力型 NOx生成，补充燃烧后期所需氧。燃尽风风量的大小影响NOx的排放量和碳粒 子的燃烬程度。此项试验只考虑燃尽风风量对锅炉燃烧的影响。7. 4.燃烧器摆角燃烧器喷嘴设计为上下可摆动，主要是通过改变炉膛火焰中心高度调节再 热汽温和过热汽温，但火焰中心高度的改变对煤粉燃烬产生一定影响。燃烧器 向上摆动，飞灰可燃物增加，锅炉效率降低，减温水量增加。7. 5.助燃风风速机组带600MW负荷，锅炉其它运行参数不变，通过改变磨煤机入口风量 来改变助燃风喷嘴风速。由于受制粉系统的限制，助燃风风速很难大

18、范围变 化，因此锅炉热效率几乎没有变化，这说明助燃风风速在小范围内变化对锅炉 热效率没有多大影响。7. 6.煤粉细度煤粉细度变小，飞灰可燃物含量和炉渣可燃物含量降低，锅炉热效率提 高。7. 7.投磨方式磨煤机分别组合运行，锅炉热效率相差较小，但对汽温影响较大。8 .炉膛结渣的运行因素受热面结渣过程与多种复杂因素有关。任何原因的结渣都有两个基本条件构成，一是火焰贴近炉墙时，烟气中的 灰仍呈熔化状态，二是火焰直接冲刷受热面。但是，与这两个因素相关的具体原因很复杂。这些因素是：5）煤灰特性和化学组成煤灰特性主要表现在两个方面：一是煤灰的熔点温 度，二是灰渣的粘性。一般灰熔点低的煤容易结渣，与此同时，

19、低灰熔点的灰 份通常粘附性也强，因而增加了结渣的可能性。在运行条件变化时，煤灰的结渣特性也可能灰变化。例如，炉膛温度升 高，或受热表面积灰导致壁面温度升高，火炉内局部地区产生还原性气氛，使 灰的熔点温度降低时，结渣倾向就可能增加。6）炉膛温度水平炉内燃烧器区域的温度越高，煤灰越容易达到软化或熔融 状态，结渣的可能性就越大。而影响燃烧器区域温度水平的因素也很多。例 如，前述的断面热强度与燃烧器区域的壁面热强度、燃料的发热量、水份含量 以及锅炉负荷的变化等。如果锅炉改烧发热量大的同类煤时，由于燃放热增多，燃烧器区域温度水 平就高，结渣的可能性就大。而锅炉负荷越高，送入炉内的热量也越多，结渣 的可能

20、性也越大。7）火焰贴墙对于四角布置直流式燃烧器的炉膛，煤粉气流由于受到气流刚 度，补气条件和邻角气流的撞击等影向而引起火焰贴墙时，这必然结渣。对于 布置旋流式燃烧器的炉膛，当旋流强度太大时，会引起火焰贴壁。或某只燃烧器的旋流强度过小，气流射程太长时，可能使气流直冲对面炉 墙或顶撞对面的火焰而导致结渣。8）过量空气系数当炉内局部区域过量空气过小且煤粉与空气混合不均匀 时，可能产生还原性气氛，而煤粉在还原性气氛不能充分氧化，灰份中的 Fe2O3被还原成FeO, FeO与Si02等形成共晶体，其熔点温度就会降低，有时 会使熔点下降150200,因而，结渣倾向随之增加。或者，采用高煤粉浓度燃烧方式时，

21、由于燃烧放热过于集中，使局部区域 温度升高且处于还原性气氛，结渣也会倾向严重。当然这也与灰的熔融特性有 关。9）煤粉细度粗煤粉的燃烧时间比较长，当煤粉中粗煤粉的比例增加时，容 易引起火焰延长，导致炉膛出口处的受热面结渣。10）吹灰吹灰器长期不投，受热面积灰增多时，可能导致结渣。11）燃用混煤锅炉燃用混煤时，灰渣的特性有可能改变。一般结渣性强的 煤与结渣性弱的煤混合时，结渣会减轻。锅炉结渣是多种因素综合影响的结果，不过总是有几个关键因素起先导作 用。比较重要的因素是煤灰的熔融特性、水冷壁的冷却能力、以及火焰贴墙 等。9 .炉膛负压煤粉炉通常采用负压燃烧，负压燃烧是指炉内压力比外界大气压力低 26

22、mm水柱。维持正常的炉膛负压，不仅对锅炉经济运行作用很大，而且对运行调节十 分有益。正常的炉膛负压值是依靠调节送风机和引风机的挡板开度实现的，但 主要是靠调节引风机的挡板开度来控制的。如果引风机出力不足，或挡板调节 失灵时，炉内可能出现正压状态。此时，烟气或火焰向外泄漏，不仅污染工作 环境，而且对设备及人身构成危险。当然负压太大也是不允许的。炉膛负压太大，说明引风机抽吸力过大。此 时，炉内气流明显向上翘，火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，引起汽温升高 或过热器结渣。气流上翘，火焰行程缩短，导致不完全燃烧。炉膛负压急剧升高时，还可能发生炉膛内爆事故。内爆会造成水冷壁损坏或人身事故。内爆产生的原因一

23、：引风机运行不正常，静压头过高或挡板运行不良； 二：因灭火而切断燃料供应时，炉膛负压急剧升高。因此，在切断燃料的同时，应适当关小引风机挡板，以免负压剧增。此外，大型机组应设置炉内压力报警和安全保护装置。炉膛负压波动时， 也可能是炉内压力波动变化造成的。此时表明燃烧处于不稳定状态。燃烧脉动 时，负压也随着脉动。所以，炉膛负压是燃烧调整和锅炉保护的重要参数。炉膛负压由极低突变正压，此过程发生的时间极短，只有12秒，正压值 极高。这种情况下，极可能发生炉膛爆炸或“打炮”。对于自动化程度比较高的锅炉，炉膛负压超限时，控制系统会自动发出报 警或保护动作。但当控制系统处于手动状态时，则必须做出准确、迅速的

24、判断 和处理。大型锅炉运行中，炉膛爆炸现象极少发生，但是一旦发生，破坏性很大。 因为炉膛爆炸的发生时间很短，只有12秒。所以，如何把燃料安全适当地送 入炉内并对可能发生的爆炸做出判断是十分重要的。炉膛爆炸的原因是数量过多的燃料和空气在炉膛内未能及时着火燃烧，而 以极高的速度进行化学反应，当具有足够的着火热源时，在瞬间形成可燃性气 体，气体容积急剧增加，炉内压力和温度急剧升高。需要注意的是，在锅炉点火阶段或燃烧不稳定时，如果炉内积聚了大量的 未燃燃料，此时点火这很有可能造成爆炸。因此，运行人员必须严格，准确地 按照运行规程的操作顺序控制燃料和空气的投入并熟练掌握点火程序以及具有 快速、准确的判断

25、能力。事实上，在破坏性炉膛爆炸发生之前，总要发生一些先导性事件。例如，燃料的着火性能变差或点火装置的能量不足以及未及时投入点火装 置。由于这些条件的变化，使送入炉内的燃料与空气未能及时转变为不易反应的氧化物或惰性产物，因而积累了大量活性可燃易爆产物。这种积累过程需要 持续相当长的时间。即爆炸发生前总要有一段较长的孕育时间。10 .炉膛负低负荷稳燃技术1）提高助燃风气流中的煤粉浓度提高助燃风气流中的煤粉浓度，减少助燃 风量，可减少着火热；同时又提高了煤粉气流中挥发份的浓度，使火焰传播速 度提高；再加上燃烧放热相对集中，使着火区保持高温状态。这三个条件集中在一起，强化了着火条件，使着火稳定性提高。

26、当然，煤粉浓度并不是越高越好。煤粉浓度过高时，由于着火区严重缺 氧，而影响挥发份的充分燃烧，造成大量煤烟的产生，此时还因挥发份中的热 量没有充分释放出来，影响颗粒温度的升高，延缓着火。或者因挥发份燃烧缺 氧，使火焰不能正常传播，而引起着火不稳定。可见，存在一个有利于稳定着火的最佳煤粉浓度。有利于着火的最佳煤粉 浓度与煤种有关，挥发份大的烟煤，其最佳煤粉浓度低于挥发份小的贫煤。2）提高煤粉气流初温提高煤粉气流初温，可减少煤粉气流的着火热，并提 高炉内温度水平，使着火提前。提高煤粉气流初温的直接办法是提高热风温 度。3）提高煤粉颗粒细度煤粉的燃烧反应主要是在颗粒表面上进行的，煤粉颗 粒越细，单位质

27、量的煤粉表面积越大，火焰传播速度越快。燃烧速度就越高， 火焰传播速度越快，燃烧放热速度越快，煤粉颗粒就越容易被加热，因而也越 容易稳定燃烧。试验研究发现，煤粉燃尽时间与颗粒直径的平方成正比，当锅炉燃用煤质 一定时，提高煤粉细度能显著提高煤粉气流着火的稳定性。不过煤粉颗粒细度 受磨煤出力与磨煤电耗的限制，不可能任意提高。4）在难燃煤中加入易燃燃料当锅炉负荷很低或煤质很差时，可投入助燃用 雾化燃油或气体燃料，混入燃烧器出口的煤粉气流中，来改善煤粉的燃烧特 性，维持着火的稳定性，有时为了节省燃油，也可混入挥发份较大的煤粉，以 提高着火的稳定性。7.影响锅炉热效率的因素分析157. 1.氧量158.

28、2.炉膛一风箱压差159. 3.燃尽风风量1510. ,燃烧器摆角1511. 5.助燃风风速1612. 6.煤粉细度1613. 7.投磨方式168 .炉膛结渣的运行因素169 .炉膛负压1710 .炉膛负低负荷稳燃技术191.燃烧煤粉对炉膛的要求涉及到炉膛提供燃烧的空间的大小，供氧量是否充足，多大的炉膛喷射多 少煤粉的量能完全充分燃烧，这都是非常专业的问题，如果炉膛小了，投放的 煤粉太多，那么煤粉不能完全燃烧，就会造成大大的燃料浪费，而且没有完全 燃烧的情况也容易产生大量的一氧化碳，非常危险。炉膛作为燃烧室，是保证 炉膛正常运行的先决条件之一。燃烧煤粉时，对炉膛的要求是：1）创造良好的着火、稳

29、燃条件，并使燃料在炉内完全燃尽；2）炉膛受热面不结渣；3）布置足够的蒸发受热面，并不发生传热恶化；4）尽可能减少污染物的生成量；5）对煤质和负荷复合有较宽的适应性能，以及连续运行的可靠性。2.煤粉在炉膛内的燃烧过程燃料从入炉内开始到燃烧完毕，大体上可分为如下三个阶段：2.1. 着火前准备阶段从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。在这一阶段内，要完成 水份蒸发，挥发份析出、燃料与空气混合物达到着火温度。显然，这一阶段是 吸热过程，热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。影响准备阶段时间长短的因 素除燃烧器本身外，主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱，煤粉气流 的数量、温度、浓度、挥发份含量及

30、煤粉细度等。2. 2.燃烧阶段当达到着火温度后，挥发份首先着火燃烧，放出热量，使温度升高，焦炭 被加热到较高温度而开始燃烧。燃烧阶段是强烈的放热过程，温度升高较快， 化学反应强烈，这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。强化燃烧阶段的关键是加 强混合，使气流强烈扰动，以便向碳粒表面提供氧气，而将碳粒表面的二氧化 碳扩散出去。3. 3.燃尽阶段主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。燃尽阶段剩余的碳虽然不多，但要完 全燃尽却很困难，主要是存在着诸多不利于完全燃烧的因素，如少量的固定碳 被灰包围着；氧气浓度已较低；气流的扰动渐趋衰减；炉内温度在逐步降低。 如果燃料的挥发份低、灰份高、煤粉粗、炉膛容积小，完全燃尽将

31、更困难。据 试验，对细度R90=5%的煤粉，其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽，而 其余3%的可燃物却要75%的时间才能燃尽。这也是实际锅炉中不可能使可燃 物彻底燃尽的基本原因。3.影响燃烧的因素3.1. 概述燃烧速度反映单位时间烧去可燃物的数量。由于燃烧是复杂的物理化学过程，燃烧速度的快慢，取决于可燃物与氧的 化学反应速度以及氧和可燃物的接触混合速度。前者称化学反应速度，也称化学条件；后者称物理混合速度，也称物理条 件。化学反应速度与反应空间的压力、温度、反应物质浓度有关，且成正比。对于锅炉的实际燃烧，影响化学反应速度的主要因素是炉内温度，炉温 高，化学反应速度快。燃烧速度除与化学反应

32、速度有关外，还取决气流向碳粒表面输送氧气的快 慢，即物理混合速度。而物理混合速度取决于空气与燃料的相对速度、气流扰动情况、扩散速度 等。化学反应速度、物理混合速度是相互关联的，对燃烧速度均起制约作用。例如，高温条件下应有较高的化学反应速度，但若物理混合速度低，氧气 浓度下降，可燃物得不到充足的氧气供应，结果燃烧速度也必然下降。因此，只有在化学条件和物理条件都比较适应的情况下，才能获得较快的 燃烧速度。燃烧能迅速而又完全燃烧的基本条件主要有：3. 2.燃料因素燃料品质对煤粉的着火性能影响最大。燃料品质差，煤粉气流着火困难， 煤粉在炉膛内燃烧时间缩短，着火热升高，燃烧稳定性及燃烧效率均会下降。 对

33、着火影响较大的燃料品质主要有：挥发分含量、水分含量、灰分含量及发热 量。3.2. 1.煤粉成分煤中挥发分含量对煤粉气流的着火过程影响很大。煤粉燃烧首先是挥发分 着火燃烧，放出热量，加热焦炭，使焦炭温度迅速升高，并燃烧起来。另一方 面，挥发分对煤粉气流的着火速度也有很大影响，挥发分含量较低的燃煤着火 速度低，燃烧不易稳定，甚至发生灭火。除此之外，挥发分的发热量对着火的影响同样不容忽视。研究发现，有些 发热量高的无烟煤甚至比挥发分高而发热量低的劣质烟煤更容易着火。煤粉颗粒的含水量也会对着火产生影响。由于水分的蒸发和过热过程需要 消耗热量，含水量较大时，会增加着火热，推迟着火。然而，由于水分蒸发会

34、增大煤粉颗粒反应面积，因此，煤粉中的水分也可一定程度上促进着火进行。原煤中的灰分在燃烧过程中不但不能放热，而且还要吸热。同时，煤粉中 的灰分阻碍挥发分的析出和氧气向炭粒表面的扩散，因此煤的发热量就会下降 很多，燃煤量便会增多。因而灰分含量越大，煤粉的燃烧速度越低，燃烧器出 口区域的燃烧稳定性越差。3. 2. 2.煤粉细度煤粉细度是煤粉的重要特性之一，对着火有着重要的影响。煤粉越细，煤 粉颗粒表面积越大，因此细煤粉中挥发分比粗煤粉中容易析出，也容易被加 热。一般而言，煤粉的着火温度与煤粉颗粒的细度成正相关。煤粉过粗时，在 助燃风管内不能得到很好的预热，到燃烧器里也不能与空气充分搅拌混合，结 果在

35、炉膛里着火效果差，着火时间延长。低负荷运行时，煤粉着火的稳定性会变差。对于颗粒度较粗、挥发分含量 较低的煤粉，其火焰易在低温烟气中逐渐扩散，最终可能导致熄灭，因此，着 火变得困难。同时，大量的不完全燃烧热损失将直接降低燃烧效率。为了保证 煤粉气流自点燃特性和燃烧稳定性不致过低，锅炉负荷应保持在一定合理限度 内，否则需要投入油等易燃的燃料，以提高着火性能。4. 3.合适的炉膛温度温度是燃烧化学反应的基本条件，对燃料的着火、稳定燃烧、燃尽均有重 大影响，维持炉内适当高的温度是至重要的。当然，炉内温度太高时，需要考 虑锅炉的结渣问题。近年来，国家环保部和地方环保局严抓大气污染防治工作，出台标准越来

36、越严，工业企业作为污染防治主体也被纳入到了严格的环保监管之中。2022两 会的政府工作报告中也再一次明确了二氧化硫、氮氧化物排放量下降3% 的目标。对于企业来讲，加强污染防治，推动绿色发展是其在未来能够持续良 好发展的必经之路，且这条道路上没有捷径。循环流化床锅炉采用流态化燃烧，主要结构包括燃烧室和循环回路两大部 分。目前，循环流化床锅炉已经很好的解决了热学、力学、材料学等基础问 题，成为难燃固体燃料能源利用的先进技术。循环流化床锅炉中，其的空气供 给系统，其在构成上，主要是包括风机、风道、风室、布风板、调节挡板，以 及测量装置这六个。而且，在这六个部件中，布风板是一重要的布风装置，所 以，是

37、不能缺少或被遗漏的。中正锅炉不仅仅负责为用户提供高质量的锅炉产 品，同时还为用户提供全方位的服务，其中包括全方位定制锅炉系统、全过程 安装指导、72小时陪伴运行、锅炉房量身定制等服务。中正SHX系列低氮循 环流化床锅，燃料锅炉炉膛温度控制多少合适。燃料锅炉炉膛温度控制多少合适，作为工业锅炉行业首屈一指的制造企 业，中正锅炉在安全性、节能性方面表现突出，成为酒店行业供热系统的有支 撑。近年来，中正锅炉与全国各地的知名酒店宾馆签署了锅炉项目的合作协 议，共同为旅客营造高品质的入住体验，收获了良好的行业口碑。燃油燃料锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生 产中的余热传递给容器内的水

38、，使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力 设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉 受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸 汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温 烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由 烟囱排出。SZL系列蒸汽锅炉是中正锅炉学习国内外先进技术，并结合自身经验设计 而成的纵置式双锅筒链条炉排水管锅炉。6-35吨的SZL系列锅炉由上下两大件 组成，下部底座为燃烧设备，上部大件为本体受热面。为了确保精准配风，中 正锅炉的底座设计采用多个独立风仓，彼此之间不串风

39、，并通过调风门满足不 同燃烧阶段的配风需求。同时，由水冷壁管、前后拱及炉床构成了锅炉炉膛， 本体后部布置了数个回程的对流管束，充足吸收燃烧所释放的热量。中正锅炉 定制的SZL系列链条炉排蒸汽锅炉系统性能表现优异，热效率要比市面上同类 锅炉系统高5%以上。纸品的生产需要蒸汽热源配套加工，因此，蒸汽锅炉的性能将直接影响纸 品企业的产量与质量。四川蜀邦实业有限责任公司是一家专业生产生活用纸、 高强瓦楞原纸、鞋用纸板的企业，公司共有九条先进的生产线，是四川省造纸 行业包装纸板十强企业之一。根据市场需求和企业生产规模的不断扩大，蜀邦 实业在2016年决定新建生活用纸生产线，引进安全高效的环保锅炉随之也被

40、 列入计划之中。在竞争激烈的招投标过程中，中正锅炉凭借出色的产品性能和 优质的售后服务，在众多竞标者中脱颖而出，最终与巴蜀实业成为了合作伙 伴。每一位中正人都深知锅炉品质的重要性，从每一块钢板，每一根管子，每 一条焊缝入手，从源头把控锅炉产品质量，力争将锅炉品质做到极致，只有不断提升质量才能立足长远，谋求中正锅炉的可持续发展，燃料锅炉炉膛温度控 制多少合适。4.4. 配风方式配风方式直接影响着火性能，因此，针对不同的煤种，选择合适的配风方 式便显得尤为重要。对于直流煤粉燃烧器，用于燃烧着火比较容易的煤时，应使用均等配风直 流式燃烧器。这类燃烧器的一/二次风喷口通常交替间隔排列，煤粉在助燃风中

41、可以及时着火，此时便需要相邻二次风喷口及时提供燃烧所需氧气。而用于燃 烧着火比较困难的煤时，应使用分级配风直流式燃烧器。由于其采用助燃风喷 口集中布置、一/二次风喷口间隔布置的设计方式，煤粉颗粒在完全着火后才会 与二次风混合，避免了混合过早而导致火焰温度降低。同时，将二次风分为先 后两批送入着火后的煤粉气流中，以便维持煤粉火焰的稳定着火。而对于旋流式燃烧器，其形成的火焰形状可能有三种：封闭式火焰、开放 式火焰以及飞边火焰。封闭式火焰可卷吸火焰燃烧时自身释放的热量，具有一 定的自稳定着火能力；开放式火焰中，高温烟气被旋转气流从炉膛中卷吸进 来，因而提高炉内烟气温度有利于稳定着火；而当炉膛中旋流强

42、度过大时，会 形成飞边气流，飞边气流易形成贴壁火焰，引起炉膛壁面结渣，因此运行中应 尽量避免这种情况。3. 5.适量的空气供应：适量的空气供应，是为燃料提供足够的氧气，它是燃烧反应的原始条件。 空气供应不足，可燃物得不到足够的氧气，也就不能达到完全燃烧。但空气量 过大，又会导致炉温下降及排烟损失增大。空气供给量的多少会影响到焙烧炉炉温的高低。下边我们就来具体的看一 下：由燃料燃烧反应一定要具备的条件可知、燃料燃烧需供给适量的氧气。每 标准立方煤气按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需的空气量，称为理论空气需 要量V0。燃料与空气混合燃烧时、由于存在不均匀性、因此燃料完全燃烧所需 实际空气量为V、实际

43、供给的空气量V与理论空气需要量V0之比称为过剩空 气系数a,即2=丫/丫0。在燃烧过程中的值对燃烧设备的热效率有着直接的影 响过小，燃料燃烧时的化学热不能充分发挥；a太大烟气体积加大，焙烧炉膛 温度降低，增加了排烟热损失，使燃烧器的热效率下降，结果使焙烧炉的炉温 降低。从以上可以分析出来空气供给量不足或过剩，会使炉体热效率降低，炉温 降低。焙烧炉火焰软而短、炉温低的原因有两个，一是炉前燃料压力低；二是 燃料燃烧时空气供给量不合理。要提高炉温，可通过调节炉前燃料调压器、提 高炉前压力，同时调节空气供给量与之配合，使燃料充分的燃烧，加大燃烧强 度，提高供给炉膛的热量，从而提高炉堂的温度来满足生产工

44、艺的要求。本期内容就到这里了，在实际工作中、理论指导实践是十分重要的、通过 对焙烧炉前燃料压力的调节及空气进入量的调配、圆满地解决了焙烧炉火焰软 而短、炉温低的问题。3.6. 良好的混合条件：混合是燃烧反应的重要物理条件。混合使炉内热烟气回流对煤粉气流进行 加热，以使其迅速着火。混合使炉内气流强烈扰动，对燃烧阶段向碳粒表面提 供氧气，向外扩散二氧化碳，以及燃烧后期促使燃料的燃尽，都是必不可少的 条件。燃气中的可燃成分，在燃烧过程中如果没有完全、充分地进行燃烧反应， 则烟气中会有co、ch4, h2s等可燃有害成分，易引起中毒或爆炸事故。最常 见的不完全燃烧现象为锅底结炭。因此，若发现锅底有结炭

45、现象，应立即检查 燃具。3.7. 足够的燃烧时间：燃料在炉内停留足够的时间，才能达到可燃物的高度燃尽，这就要求有足 够大的炉膛容积。炉膛容积与锅炉容量成正比。当然炉膛容积也与燃料燃烧特 性有关，易于燃烧的燃料，炉膛容积可相对小些。比如相同容量的锅炉，燃油 炉的炉膛容积要比煤粉炉的小，而烧无烟消云散煤的炉膛容积要比烧烟煤的炉 膛容积稍大些。3.8. 回火与离焰当燃烧器火孔处燃气与空气混合物的出口速度小于混合物的火焰传播速度 时，会发生火焰经火孔回缩到燃烧器头部内或在燃气喷嘴处燃烧的现象就称为 回火。发生回火不仅产生鸣爆声或噪声，而且破坏了一次空气的吸入，形成不 完全燃烧，废气中释放出大量有害气体

46、既污染了环境又危害人体健康。若燃烧强度不断增强，火焰脱离燃烧器出口，在一定距离以外燃烧，称为 离焰。若气流速度再增大，火焰被熄灭，则称为脱火。产生这种现象是不允许 的，这样会使大量有毒燃气逸散在空气中，甚至形成爆炸性气体，极易酿成事 故。3. 9.炉膛结构炉膛作为煤粉气流的燃烧室，也将对着火和燃烧产生影响。从炉膛结构因 素来看，主要有两个参数：炉膛截面热负荷和壁面热负荷。炉膛截面热负荷的意义是指在单位时间内、单位炉膛横截面积上，燃料燃 烧放出的热量。是影响燃烧器区域温度水平的主要特性参数，过大会导致火焰 温度很高，易引起结渣，但有利于提高煤粉着火稳定性。因此，对于着火困难 而灰熔点较高的煤种，

47、应选择较大的值；相反，对于易于着火而灰熔点较低的 煤种，应选择较小的值。燃烧器区域的壁面热负荷也是影响燃烧器区域温度水平的主要特性参数。 的意义是指在单位时间内、燃烧器区域的单位炉壁面积上，燃料燃烧放出的热 量。值大，表示炉膛内燃烧区温度较高，火焰集中程度较大。这虽有利于着火 稳定，却容易使壁面结渣。实际运行中，应根据不同煤种，选择恰当的值。4.燃烧煤粉氮氧化物的生成过程在实际煤粉炉的燃烧过程中，NOx的生成主要是三部分，即燃料NOx、热 力NOx和快速NOx。但其比例是不一样的。对于快速NOx，即使a大于1，在 局部区域也有可能因为混合不均匀而出现富燃料区域。此时在该区域内产生快 速NOx，由于其生成时间短，所以其生成量仅占总量的5%以下，基本上可以 忽略不计。一般来说，热力NOx占20%左右，且温度等对其生成有很大影响。 燃料型的NOx占7580%左右。由于燃料NOx又分为挥发分NOx和焦炭NOX, 对高挥发分煤其挥发分NOx是主要部分，它在燃烧初期形成，即在离燃烧器很 近的地方生成，运行工况对其影响很大。而焦炭NOx受运行工况影响较小。NOx生成的影响因素：