4燃烧过程理论

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1、23－1第三节煤粉燃烧器本节重点直流煤粉燃烧器结构特点适用范围23－2煤粉炉的燃烧设备包括：煤粉燃烧器（也称为喷燃器）点火装置炉膛煤粉燃烧器的作用：输送煤粉和空气组织煤粉迅速稳定地着火组织煤粉迅速完全地燃烧3第一节燃烧的基本理论燃烧反应是一种发光放热的高速化学反应，同时伴随各种物理过程。均相燃烧多相燃烧化学反应速度在反应系统单位体积中物质（反应物或生成物）浓度的变化率，单位是mol/（cm3·s）4浓度对化学反应速度的影响12对于碳粒的多项燃烧来说，化学反应在炭粒表面进行，认为碳粒浓度不变，化学反应速度指单位时间内碳粒表面上氧浓度的变化。*质量作用定律说明：在温度不变的情况

2、下，反应物的浓度越高，分子的碰撞机会越多，化学反应速度就越快。对于均相反应，在一定温度下，化学反应速度与参加反应各反应物浓度乘积成正比。5温度对化学反应速度的影响反应物浓度不变时，反应速度常数k随温度变化的关系阿氏定律反映温度对化学反应速度的影响活化能E能够破坏原有化学键并建立新化学键所必须消耗的能量，具有活化能的分子为活化分子。6压力对反应速度的影响在反应容积不变的情况下，反应系统压力增高，就意味着反应物浓度增加，化学反应速度增加。7燃烧反应区域根据燃烧条件的不同，可将多相燃烧分为三种不同的区域动力区燃烧反应的温度不高，燃烧反应速度w取决于碳粒表面的化学反应速度,是随温度的

3、升高按指数增大。强化燃烧的措施是提高反应系统的温度扩散区燃烧反应温度较高燃烧反应速度w取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。强化燃烧的措施是强化扰动，减小煤粉颗粒过渡区动力区与扩散区之间区域，强化燃烧的措施是同时提高炉膛温度和扩散速度8第二节煤粉气流的着火和燃烧煤粉燃烧过程的三个阶段1着火前的准备阶段水分蒸发（大量吸热）～挥发分析出～挥发分着火（少量放热）2燃烧阶段碳粒着火燃烧，烟温迅速升高到最大（大量放热）3燃尽阶段残余的焦炭最后燃尽，成为灰渣（少量放热）9炭粒的燃烧反应一次反应在一定温度下，碳和氧的化学反应可能有两种二次反应一次反应的生成物CO2、CO与初始反应物碳和氧再次发生

4、反应C+O2→CO2C+O2→COC+O2→2CO2CO+O2→CO2燃烧反应10着火和熄火的热力条件由缓慢的氧化状态转化到快速的燃烧状态的瞬间过程称为着火，转变时的瞬间温度称为着火温度燃烧过程中向周围介质的散热量Q2为：燃烧室内煤粉空气混合物燃烧时的放热量Q1为：11煤粉气流的着火温度放热曲线Q1是一条指数曲线，散热曲线Q2接近于直线Tb=Tb1（很低），散热线与Q1交点1为稳定平衡点，煤粉处于低温缓慢氧化状态Tb=Tb2，散热线稳定在高温燃烧状态，点2对应的温度为着火温度Tzh；如散热增大，散热线Q3”’稳定在5点缓慢氧化，点4对应温度即为熄火温度Txh.Txh>Tzh1

5、2煤特性、散热条件及初温对着火的影响燃料的性质挥发分含量Vdaf小；水分、灰分含量高；煤粉细度大，则煤粉气流着火温度提高，着火热增大，着火点离开燃烧器喷口的距离增大。炉内散热条件减少炉内散热，有利于着火。敷设卫燃带是稳定低挥发分煤着火的有效措施。煤粉气流的初温提高初温T0可减少着火热。燃用低挥发分煤时应采用热风送粉制粉系统，提高预热空气温度。13一次风量、一次风速对着火的影响V1过大，着火热增加，着火延迟V1过低，燃烧初期由于缺氧，化学反应速度减慢，阻碍着火继续扩展。一次风量V1w1过高，通过单位截面积的流量增大，降低煤粉气流的加热速度，着火距离加长。w1过低，燃烧器喷口易烧

6、坏，煤粉管道堵塞。一次风速w114锅炉的负荷对着火的影响锅炉负荷DD降低，炉膛平均烟温及燃烧器区域烟温降低，对煤粉气流着火不利，当锅炉负荷降到一定程度时，会危及着火的稳定性，甚至可能引起熄火。15煤粉气流完全燃烧的条件1234适当高的炉温供应充足而合适的空气量保证足够的停留时间τ空气和煤粉的良好扰动和混合16第三节煤粉燃烧器及点火设备煤粉炉炉膛的作用炉膛是燃料燃烧和热交换（主要是辐射能交换）的场所具有足够的空间和合理的形状有合理的炉内温度场和良好的炉内空气动力特性能布置足够数量的辐射受热面影响炉膛设计的主要因素燃料特性、燃烧方式、排渣方式17能形成良好的炉内空气动力场，保证燃

7、烧的稳定性和经济性有较好的燃料适应性和负荷调节范围能减少NOX的生成，减少对环境的污染运行可靠，易于自动控制燃烧器的作用与要求燃烧器的作用是将燃料与燃烧所需空气按一定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛。18通过燃烧器的空气一次风携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要。二次风待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用。三次风对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有10%～15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉