固體燃料的燃燒方法

固體燃料的燃燒方法5.2.3.1燃燒方法按燃燒現(xiàn)象分類（1）表面燃燒表面燃燒是在幾乎不含有揮發(fā)份和易熱分解組分而主要由碳組成的燃料中進行的，通常認為：碳分子和碳表面上吸附的氧發(fā)生反應，其燃燒產(chǎn)物可能同時有CO和CO,CO22還可能與碳發(fā)生還原反應而生成CO。在碳表面附近的氣體層內田和氧可能發(fā)生氣相反應而生成CO2,其反應為CO+0.5OfCO22（2） 蒸發(fā)燃燒蒸發(fā)燃燒是熔點比較低的固體燃料在燃燒之前先熔融成液體狀態(tài)，然后液體受熱而蒸發(fā)所產(chǎn)生的氣體與空氣中氧接觸而進行燃燒，如常見的蠟燭燃燒就屬此類。（3） 分解燃燒分解燃燒是分解溫度低的固體燃料由于加熱而產(chǎn)生熱分解，它的易揮發(fā)的組分離開固體表面時與氧氣反應所產(chǎn)生的燃燒現(xiàn)象。如木材、紙、煤等燃燒時會有這種現(xiàn)象；分解燃燒和蒸發(fā)燃燒在很多場合會同時發(fā)生。（4） 冒煙燃燒冒煙燃燒是在容易引起熱分解的不穩(wěn)定物質中，由于熱分解產(chǎn)生的揮發(fā)份溫度低于其自發(fā)著火溫度時，往往會引起帶有大量濃煙的表面燃燒現(xiàn)象。如較潤濕的紙和木材，熱分解產(chǎn)物在較低溫時可能產(chǎn)生表面燃燒的物質是容易引起冒煙燃燒的。冒煙燃燒時將有大量的可燃成分散失在煙霧之中。5.2.3.2燃燒方法按燃燒方式分類（1）層燃式燃燒1）層燃式燃燒類型及其原理層燃式燃燒是將燃料塊置于固定的或移動的爐蓖上面，讓空氣通過燃料層使其燃燒。根據(jù)燃料和空氣供給方法不同，層燃式燃燒可分為逆流式、順流式和交叉式三種。逆流式是燃料的移動方向與一次空氣的供給方向相反，如圖5-25（a）所示。新燃料顆?？咳紵龤怏w進行準備（預熱、干燥和析出揮發(fā)物），此種燃燒方式著火正確可靠，適用于劣質煤的燃燒。固定床煤氣化爐的燃燒就屬此類。順流式是燃料的移動方向與一次空氣的供給方向相同，如圖5-25（b）所示。新燃料顆?？咳紵齾^(qū)的熱傳導和熱輻射進行熱準備。下飼式開水鍋爐的燃燒就屬此類；交叉式是燃料的移動方向與一次空氣的供給方向相交，如圖5-25（c）所示。煙氣不直接穿過新燃料顆粒層，新燃料顆粒的熱準備和著火燃燒是靠爐膛內的熱煙氣和爐壁的熱輻射進行的。鏈條護的燃燒就屬此類。圖5-25層燃式燃燒2)層燃式燃燒的主要特點層燃式燃燒具有以下主要特點：能獲得最大的熱密度，即在單位體積的燃燒室內，同時存在于爐膛中的燃料量最大；b．在防止燃料粉末飛失的條件下，有可能大大增加鼓風；c．熱惰性大，對燃料供給與鼓風之間協(xié)調性的偏離敏感性差，故所以燃燒過程比較穩(wěn)定，而且爐子尺寸愈大和爐內燃料量愈多時愈穩(wěn)定；d．逆流式對燃料的熱準備過程比較有利，而顧流式的熱準備過程就沒有像逆流式那樣進行得充分；e．層燃式燃燒在小型和中型動力裝置中占有重要地位，但隨著現(xiàn)代動力工業(yè)的發(fā)展，已不能適用于大型動力裝置的機械化和自動化控制；沸騰式燃燒1)沸騰式燃燒的原理沸騰式燃燒如圖5-26所示。用較高速度把氧化劑從下面吹人比較細的燃料粒子層中，當鼓風達到某一臨界速度時，粒子層的全部顆粒就失去了穩(wěn)定性，在燃料層中部的顆粒向上飄浮，而靠近爐壁的顆粒則向下降落，整個粒子層就好象液體沸騰那樣，產(chǎn)生強烈的相對運動，故稱為沸騰式燃燒，又叫流化床燃燒。流化床氣化爐的燃燒就屬此類。圖5-26沸騰式燃燒2)沸騰式燃燒的主要特點沸騰式燃燒具有以下主要特點：a．可以在單位面積的爐篦上獲得很大的熱負荷；由于燃料顆粒混合較好，使燃料層沿層高的溫度比較均勻，對氣化過程中C02的吸熱還原反應提供了有利條件：燃料顆粒在不斷的流體動力作用下混合，互相碰撞?有利于破壞顆粒的外層灰殼，阻礙燃料的粘結和結渣，可減輕熔渣產(chǎn)生的故障；它還可以低溫燃燒，減少氮氧化物的發(fā)生量，有利于控制大氣污染；此燃燒方式卻有使灰份和未燃顆粒等與氣體一起大量從爐中流出，造成機械未完全燃燒的缺陷，故需要將帶出的未燃的細料用除塵器捕集下來，并返回到燃燒室中繼續(xù)燃燒。懸浮式燃燒1)懸浮式燃燒原理懸浮式燃燒是先將固體燃料磨成細粉，然后隨空氣一同流向爐膛內呈懸浮狀態(tài)進行燃燒。懸浮式有直流燃燒和渦流燃燒兩種型式。如圖5-27(a)為懸浮式直流燃燒，又叫火炬式；圖5-27（b）為懸浮式渦流燃燒，又叫旋風式?；鹁媸绞菍⒅睆綖?00?500“m以下的燃料粉末與一次空氣混合在一起后，通過燃燒器直接噴人爐膛內進行燃燒，氣流與燃料粉末在爐膛內不旋轉，故燃料在爐膛內的停留時間很短，通常只有1?2秒鐘。因此，在操作時必須將加煤和送風量仔細調控好，否則會使燃燒中斷。旋風式是燃料粉末在爐膛中被高逮氣流攜帶著旋轉，同時進行氣化或燃燒。燃料在爐膛內的停留時間比火炬式長，爐內的混合情況較好，故旋風式燃燒的燃燒過程要比火炬式強烈得多。圖5-27懸浮式燃燒（a）懸浮式直流燃燒；（b）懸浮式渦流燃燒2）懸浮式燃燒的主要特點懸浮式燃燒有以下主要特點：用于大型燃燒爐時，與層燃式相比較具有不易結渣、設備費用增加不多、對負荷的變動適應性好等優(yōu)點，所以可適用于大型動力裝置；由于燃料粉末處于懸浮狀態(tài)時反應表面積大，所以可得到比層燃式氣化塊狀燃料時高得多的氣化效率；可以用比層燃式小的空氣比而得到較高的燃燒效率；可以燃燒含有大量粉末