煤炭的燃烧过程

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1、、煤碳的燃烧进程之五兆芳芳创作煤从进入炉膛到燃烧完毕，一般经历四个阶段：水分蒸 发阶段，当温度达到105C左右时，水分全部被蒸发；挥发 物着火阶段，煤不竭吸收热量后，温度持续上升，挥发物 随之析出，当温度达到着火点时，挥发物开始燃烧挥发物 燃烧速度快，一般只占煤整个燃烧时间的1/10左右；焦碳 燃烧阶段，煤中的挥发物着火燃烧后，余下的碳和灰组成 的固体物便是焦碳此时焦碳温度上升很快，固定碳剧烈燃 烧，放出大量的热量，煤的燃烧速度和燃烬程度主要取决 于这个阶段；燃烬阶段，这个阶段使灰渣中的焦碳尽量烧 完，以下降不完全燃烧热损失，提高效率.良好燃烧必须具备三个条件：1、温度温度越高，化学反响速度快

2、，燃烧就愈快层燃 炉温度通常在11001300C.2、空气空气冲刷碳概略的速度愈快，碳和氧接触越 好，燃烧就愈快.3、时间.要使煤在炉膛内有足够的燃烧时间.碳燃烧时在其周围包上一层灰壳，碳燃烧形成的一氧化 碳和二氧化碳往往透过灰壳向外四周扩散运动，其中一氧 化碳遇到氧后又持续燃烧形成二氧化碳也就是说，碳粒燃 烧时，灰壳外包抄着一氧化碳和二氧化碳两层气体，空气 中的氧必须穿过外壳才干与碳接触.因此，加大送风，增加 空气冲刷碳粒的速度，就容易把外包层的气体带走；同时 增强机械拨动，就可破坏灰壳，促使氧气与碳直接接触， 放慢燃烧速度如果氧气不充足，搅动不敷，煤就烧不透， 造成灰渣中有许多未介入燃烧的

3、碳核，另外还会使一部分 氧化碳在炉膛中没有燃烧就随烟气排出.对于大块煤，必 须有较长的燃烧时间，停留时间太短，燃烧不完全因此， 实际运行中，一般采纳供给充足的氧气，采取炉拱和二次 风来增强扰动，提高燃烧温度，炉膛容积不宜太小等措施 包管煤充分燃烧.二、链条炉排的燃烧特点链条炉排着火条件较差，主要依靠炉膛火焰和炉拱的辐 射热煤的上面先着火，然后逐步向下燃烧，在炉排上就出 现了明显的分层区域，如图共分五个区.燃料在新燃烧区1 中预热枯燥，在炉排上占有相当长的区域在区域2中燃料 释放出挥发分，并着火燃烧燃烧进行得很剧烈，来自炉排 下部空气中的氧气在氧化区3中迅速耗尽，燃烧产品CO2 和水蒸气上升到复

4、原区4后，立即被只热的焦碳所复原最 后在链条炉排尾部形成灰渣区5.在燃烧准备区1和燃烬区5都不需要良多空气，而在燃 烧区2、3必须包管有足够的空气，不然则会出现空气在中 部缺乏，而在炉膛前后多余的现象为改良以上燃烧状况， 经常采取以下三个措施：公道安插炉拱；采纳分段送风； 增加二次风.三、链条炉排对煤种的要求链条炉排对煤种有一定的选择性，以挥发分15%以上， 灰熔点高于1250C以上的弱黏结、粒度适中，热值在 1880021000kJ/kg以上的烟煤最为适宜.煤中含有灰分应控制在10%30%.粉煤（06mm）应不 超出50%55%，03mm的煤粉不超出30%，块煤尺寸不超 出 40mm.煤中含

5、水量推荐值为：煤中小于3mm的煤粉含量为 2040%时，含水量控制在57.5%,煤中小于3mm的煤粉 含量为80%，含水量控制在12.5%，煤中小于3mm的煤粉 含量为100%，含水量控制在20%.目前煤质存在的问题有：1、煤炭灰份较多，2、煤炭颗 粒不均，3、煤炭中含有大量的杂质，4、煤炭的发烧值较 低，5、燃烧时不容易引燃着火，6、煤炭中水分含量不 定.7、煤炭欠好烧，炉渣含碳量高四、煤质对汽锅稳定燃烧的影响1煤的发烧量是反应煤质黑白的一个重要指标，当煤的 发烧量低到一定数值时，不但会影响燃烧不稳定不完全， 并且会导致汽锅熄火，使汽锅出温度很难达标，影响正 常供热.2挥发分在较低温度下能够

6、析出和燃烧，随着燃烧放 热，焦碳粒的温度迅速提高，为其着火和燃烧提供了极端 有利的条件，另外挥发分的析出又增加了焦碳内部空隙和 外部反响面积，有利于提高焦碳的燃烧速度因此，挥发分 含量越大，煤中难燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃 烬，挥发阐发出的空隙多，增大反响概略积，使燃烧反响 放慢挥发份含量下降时，煤粉气流着火温度显著升高，着 炽热随之增大，着火困难，达到着火所需的时间变长，燃 烧稳定性下降，火焰中心上移，炉膛辐射受热面吸收的热 量削减，对流受热面吸收的热量增加，尾部排烟温度升 高，排烟损失增大.3煤的灰份在燃烧进程中不单不会收回热量，并且还要 吸收热量灰分含量越大，发烧量越低，容易导致着

7、火困难 和着火延迟，同时炉膛温度下降，煤的燃烬程度下降，造 成的飞灰可燃物高灰分含量增大，碳粒可能被灰层包裹， 碳粒概略燃烧速度下降，火焰传播速度减小，造成燃烧不 良另外飞灰浓度增高，使汽锅受热面特别是省煤器、空气 预热器等处的磨损加重，除尘量增加，汽锅飞灰和炉渣物 理热损失增大，下降了汽锅的热效率.有关资料显示，平均 灰份从13%上升到18%,汽锅的强迫停运率将从1.3%上升 到 7.54%.4煤的颗粒度对汽锅的燃烧有很大影响.颗粒度过大时， 煤块在汽锅内燃烧时停留时间太短，煤炭中的焦碳没有完 全燃烬，炉渣中的含碳量增大，增加了汽锅炉渣的物理热 损失；颗粒度太小时，细煤粉在炉排上燃烧时通风欠

8、好， 碳与氧不克不及很好地接触产生化学反响，易形成黑带， 同时细煤粉也易被空气吹起，很快随着烟气被带走，增加 了汽锅烟气中的飞灰热损失，（在层燃烧汽锅中，尽量不 要燃用煤粉（3mm）含量超出30%的煤种）因此要按照煤 炭颗粒度公道调整给风量5.煤的含水量在一定的含量限度内与挥发分对燃煤的着 火特性影响一致，少量水分对着火有利，从燃烧动力学角 度看，在低温火焰水蒸气对燃烧具有催化作用，可以加快 煤粉焦碳的燃烧，可以提高火焰黑度，增强燃烧室炉壁的 辐射换热另外，水蒸气分化时产生的氢份子和氢氧根可以 提高火焰的热传导率但水分含量过大时，着炽热也随之增 大，同时由于一部分燃烧热用来加热水分并使其汽化，

9、下 降了炉内烟气温度，从而使煤粉气流吸卷的烟气温度以及 火焰对煤粉的辐射热都下降，这对着火倒霉6煤中杂质不但会吸收煤燃烧生产的热量，阻碍煤与氧 充分接触，影响煤的燃烧，下降汽锅热效率，增大汽锅运 行时的除渣除灰量，并且对汽锅的平安运行带来很大危害.五、煤质对汽锅及其帮助设备运行的影响当进入炉膛的煤质与汽锅设计煤质和校核煤质要求相差较 大时，会对汽锅燃烧和帮助设备带来如下不良影响：1煤质较差时，汽锅点火和运行调节困难，难以燃烧， 容易灭火，严重影响了汽锅出温度达标2炉膛容易结焦，对流管制、省煤器、空气预热器等受 热面处磨损严重，且容易积灰，汽锅送风阻力增大，影响 汽锅热效率.3煤块较大时容易卡住

10、分层给煤器和炉排，影响了煤炭 的稳定燃烧和汽锅的平安平稳运彳亍4煤质欠好时，汽锅耗煤量相对增加，炉渣的含碳量也 增大，输煤、除渣系统运行负荷大大增加，输煤机、除渣 机、抓渣行吊等设备毛病增多，煤炭拉运和炉渣拉运成本 加大.5灰分大的煤燃烧后，不但影响了除尘器的除尘效果， 并且增加了除灰、排灰系统的运行负荷，容易出现运行毛 病，对任务情况和外部环保都造成了不良影响6煤质含硫量大时，容易引起水冷壁低温腐化，汽锅尾 部烟道、省煤器、空气预热器等处的低温腐化，造成汽锅 爆管，影响汽锅平安运行.六、建议采纳的应对措施针对目前煤炭供给的紧张形势和煤质变更引起的汽锅燃 烧困难，积极试验和摸索，制定相应的可操

11、纵性强的应对 措施，努力调整好汽锅的燃烧运行任务，包管汽锅出温 度达标和削减汽锅及帮助设备的运行毛病，以包管整个供 热任务的平安、平稳、经济运行建议采纳如下应对措施：1增强司炉工的技巧操纵水平，使司炉人员实时掌握入 炉煤的煤质阐发情况，特别是煤的发烧量、挥发分、灰 分、颗粒度大小等，以便针对不合煤质的进行相应的燃烧 调整.2.增强各煤种的混烧、掺烧和配煤技巧任务.通过不竭进 行燃烧调整试验，探索出不合煤种燃烧时，汽锅的煤层厚 度、炉排速度、鼓引风量、各风室的配风等运行参数，并 在此根本上试验摸索不合煤种的混烧、掺烧和配煤技巧， 以提高各类煤质，特别是劣质煤的利用率，下降供热运行 成本.3增强对

12、汽锅的燃烧调节任务.包管煤与空气量要相配适 合，并且要充分混杂接触，炉膛应尽量保持低温，以利于 燃烧，调整汽锅负荷按规则操纵，监督炉膛负压、排烟温 度、氧气、二氧化碳等含量，使汽锅运行参数保持到最佳 数值对由于煤炭颗粒度不均匀、炉排不服整等原因引起的 燃烧不完全、燃烧不均，对炉排上的火或黑带进行人工 拨火.4增强对输煤任务的办理.对不合的煤种尽量采纳按类辨 别堆放，按照需要，在不合时期燃用不合的煤种，或按不 合的比例搭配使用输煤时输煤工与当班司炉工实时沟通， 对含水量较低或含粉煤较多的煤种可采纳适量加水搅拌的 方法，输煤时将杂质分拣出来，把大颗粒的煤破坏等.5.增强汽锅燃烧设备和帮助设备的巡检

13、及维修任务.实时 排除汽锅及帮助设备（特别是汽锅本体密封、炉排、分层 给煤器、省煤器、空气预热器、除渣除尘等设备）出现的 毛病.6增强对汽锅送风和炉膛温度的控制，保持较高的炉膛 温度，有利于煤的着火和燃烬，炉膛温度越低，越倒霉于 燃烧.7.增强对煤的保管任务.采纳切实有效的措施，避免储煤 风化和自燃，下降煤质质量，增加燃烧难度8.8增强对进煤质量的严格控制和办理，开辟煤质较好、 较为稳定的煤源市场，实时准确地掌握进煤的产业阐发数 据，提供给各供热车间，以便运行办理人员选择较为适应 本单位汽锅的煤种，进行相应的运行调节.9采取比较成熟的先进的技巧和设备改动燃烧状况如分 层给煤技巧，煤炭助燃剂，振动碎煤机等七结论随着煤炭供给的日趋紧张，煤质随时都会产生很大的变 更，摸索研究不合煤种，最大限度下降煤质变更对汽锅运 行燃烧带来的倒霉影响，实现供热汽锅的优化运行