第四章 燃燒設(shè)備

第四章燃燒設(shè)備1煤的燃燒過(guò)程2人工操作層燃爐3機(jī)械化層燃爐4室燃爐5沸騰爐6爐子的工作強(qiáng)度現(xiàn)代鍋爐根據(jù)燃料在爐內(nèi)的燃燒方式不同分為火床燃燒（層燃爐）、火室燃燒、沸騰床燃燒、旋風(fēng)燃燒四種基本方式。

1.火床燃燒是指燃料主要在火床（又稱爐排）上完成燃燒全過(guò)程的一種燃燒方式。

添加在正在燃燒的火床上的新鮮燃料受到爐膛高溫及已燃高溫煤層的加熱而點(diǎn)燃。燃燒所需要的空氣從火床下部的風(fēng)是通過(guò)爐排上的通風(fēng)孔穿入煤層供給燃燒用?；鸫踩紵荒苋加霉腆w燃料。

火床燃燒設(shè)備主要由爐排、風(fēng)室、加煤設(shè)備及除渣設(shè)備所組成?；鸫矤t顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一個(gè)金屬柵格——爐排（或爐篦），燃料置于其上，形成均勻的、有一定厚度的燃料層進(jìn)行燃燒。燃燒特性：

1）新燃料雙面受熱，著火條件極為優(yōu)越，因而著火迅速穩(wěn)定

2）燃燒過(guò)程具有周期性，這是間斷加煤帶來(lái)的后果。加煤周期愈長(zhǎng)，周期性給燃燒帶來(lái)的影響愈嚴(yán)重

3）燃燒效率較低，因?yàn)樗鼈兊呐艧煖囟绕?，化學(xué)不完全燃燒熱損失和機(jī)械不完全燃燒熱損失亦較大鏈條爐排爐燃燒過(guò)程：

煤場(chǎng)的燃料通過(guò)輸煤設(shè)備先運(yùn)至位于爐前的煤斗中。運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)煤斗下部的旋轉(zhuǎn)門(mén)，煤即靠自重落于爐排的前端。煤層厚度是通過(guò)控制緊靠煤斗的閘門(mén)提升高度來(lái)決定的，一定厚度的煤層便隨著爐排的向后運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入爐膛，在爐內(nèi)邊燃燒邊行進(jìn)（為了平整火床，司爐需常常撥火），直至完成全部燃燒過(guò)程，然后越過(guò)位于爐排后端的擋渣板而落入渣井，最后，通過(guò)除渣設(shè)備將渣井中的渣運(yùn)往堆煤場(chǎng)。至此，鏈條爐的整個(gè)工作進(jìn)程結(jié)束。

鏈條爐的燃燒過(guò)程是自前向后分區(qū)段進(jìn)行的，共有四個(gè)區(qū)段:

1）燃燒的預(yù)熱干燥區(qū)段

2）揮發(fā)分析出并燃燒區(qū)段

3）焦炭猛烈燃燒區(qū)段

4）灰渣燃盡階段燃燒特性：

1）著火特性：從鏈條爐的工作進(jìn)程可知，自煤斗落下的新燃料是直接落在經(jīng)過(guò)冷卻后又重新轉(zhuǎn)入爐內(nèi)的冷爐排上，燃料著火所需的著火熱（燃料加熱至著火溫度所需的熱量）只能來(lái)自爐膛中的高溫?zé)煔饧礌t拱的熱輻射，而自下而上的空氣一般為冷空氣，即使被加熱，溫度也較低，因而對(duì)新燃料的加熱作用極微。這種熱量來(lái)自一個(gè)方向的著火方式稱為“單面著火”。單面著火給鏈條爐的煤種適應(yīng)性帶來(lái)了限制。這種缺陷可以通過(guò)設(shè)計(jì)性能良好的爐拱；合理的組織爐內(nèi)煙氣的流動(dòng)等方法使鏈條爐的著火得到改善。

2）爐膛中的氣體成分分布特性：鏈條爐膛中的氣體分布成分是不均勻的，并隨爐排長(zhǎng)度而變化：前、后氧氣過(guò)剩，中間嚴(yán)重缺氧。這種分布方式，對(duì)減少鍋爐的化學(xué)不完全燃燒熱損失極為不利，必須采取合理的配風(fēng)措施，以減輕其帶來(lái)的影響。配風(fēng)：

合理的配風(fēng)方法是：將風(fēng)倉(cāng)沿著爐排長(zhǎng)度分隔成幾個(gè)風(fēng)室，根據(jù)各個(gè)風(fēng)室所處的區(qū)段不同，送入不同的風(fēng)量。

2.火室燃燒是指燃料在爐膛空間中以懸浮狀態(tài)完成燃燒全過(guò)程的一種燃燒方式。

火室燃燒設(shè)備最主要的部件是燃燒器。新鮮燃料與燃燒所需的空氣量都是通過(guò)燃燒器上的各個(gè)不同用途和作用的噴口噴入爐內(nèi)，并組織爐內(nèi)燃燒空氣動(dòng)力工況，創(chuàng)造合適的燃燒條件和環(huán)境以保證燃料在火室（及爐膛）空間中及時(shí)著火、穩(wěn)定燃燒、充分燃盡。

根據(jù)燃料不同的燃燒特性和爐內(nèi)燃燒組織的不同要求，燃燒器有直流式和旋流式兩大類。3.沸騰燃燒是火床燃燒當(dāng)通風(fēng)速度達(dá)到煤粒沉降速度時(shí)的臨界狀態(tài)下的燃燒。此時(shí)煤粒一方面因失去穩(wěn)定性在爐膛煤層中呈強(qiáng)烈沸騰狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，另一方面進(jìn)行著煤的燃燒過(guò)程。優(yōu)越條件:

（1）著火條件優(yōu)越。

（2）爐料不斷的上下翻騰大大增加了燃料顆粒在沸騰床內(nèi)的停留時(shí)間。

（3）空氣和燃料的接觸和混合較完善。不利條件：燃燒的溫度受限制。

4.旋風(fēng)燃燒是按照強(qiáng)旋風(fēng)的原理組織爐內(nèi)旋風(fēng)火焰燃燒的一種方式。這種燃燒設(shè)備又稱旋風(fēng)爐。

燃油燃?xì)鉅t油的燃燒原理

在鍋爐中，燃油總是先通過(guò)霧化器霧化成細(xì)滴后再燃燒的。

油滴的燃燒過(guò)程包括加熱蒸發(fā)、擴(kuò)散混合和著火燃燒三個(gè)階段。三個(gè)階段同時(shí)存在，但又是依次發(fā)生的。強(qiáng)化油的燃燒有如下途徑：（1）提高霧化質(zhì)量（2）增大空氣和油滴的相對(duì)速度（3）合理配風(fēng)油燃燒器的結(jié)構(gòu)油燃燒器主要由油霧化器和配風(fēng)裝置所構(gòu)成。燃油通過(guò)霧化器霧化成細(xì)滴，以一定的物化角噴入爐內(nèi)，并與經(jīng)過(guò)配風(fēng)器送入的、具有一定形狀和速度分布的空氣流相混合。油霧化器與配風(fēng)器的配合應(yīng)能使燃燒所需的絕大部分空氣及時(shí)地從火炬根部供入，并使各處的配風(fēng)量與油霧的流量密度分布相適應(yīng)。同時(shí)也要向火炬尾部供應(yīng)一定量的空氣，以保證炭黑和焦粒的燃盡。與煤粉的燃燒一樣，以及噴出氣流卷吸爐內(nèi)高溫?zé)煔獾膶?duì)流換熱。

油霧化器俗稱油槍。它由頭部的噴嘴和連接管等構(gòu)成。霧化器分類

油霧化器按照噴嘴的種類可分為：

機(jī)械式霧化器和介質(zhì)式霧化器（以蒸汽或空氣作介質(zhì)）

介質(zhì)式霧化器又分為離心式和旋杯式配風(fēng)器對(duì)配風(fēng)的要求：1、必須有根部風(fēng)，充分燃盡。2、在燃燒器出口有一個(gè)尺寸較小的、離噴嘴有一定距離的高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)使之既能保證油的著火穩(wěn)定，又能避免油滴噴入回油區(qū)而發(fā)生強(qiáng)烈的熱分解。3、前期的油氣混合要強(qiáng)烈。4、后期油氣擴(kuò)散混合的擾動(dòng)也應(yīng)強(qiáng)烈，以保證炭黑和焦粒的燃盡燃?xì)鉅t燃?xì)馊紵奶攸c(diǎn)氣體燃料含灰分極少，燃?xì)獾娜紵龑儆跉庀喾磻?yīng)，其著火和燃燒要比固體燃料容易得多。燃?xì)獾娜紵俣群腿紵耐耆潭戎饕Q于燃?xì)夂涂諝獾幕旌稀?/p>

按照燃?xì)夂涂諝馐欠裨谥鹎斑M(jìn)行預(yù)混合，可將燃?xì)獾娜紵椒ǚ譃槿N：

擴(kuò)散式燃燒大氣式燃燒無(wú)焰式燃燒脫火當(dāng)氣體混合物的流速在火焰面法線方向的分量高于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)火焰不斷的遠(yuǎn)離燃燒器火孔，到一定距離之后就會(huì)完全熄滅，這種現(xiàn)象稱為脫火。回火當(dāng)氣體混合物的流速在火焰面法線方向的分量低于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r(shí)，火焰會(huì)沿著燃燒器混合管道逆向往回燃燒，火焰縮到燃燒器內(nèi)部，這種現(xiàn)象稱為回火。強(qiáng)化燃燒過(guò)程的途徑為了強(qiáng)化氣體燃料的燃燒，主要應(yīng)從以下