煤粉燃燒過程-煤粉氣流的燃燒過程（鍋爐原理）

煤粉制備及燃燒過程分析任務(wù)8.1燃燒基本概念燃燒程度01燃燒速度0201燃燒程度燃燒程度即燃燒的完全程度燃燒程度燃燒有完全燃燒與不完全燃燒之分燃燒的完全程度可用燃燒效率表示02燃燒速度燃燒速度

aA十bB

gG十hH

燃料燃燒產(chǎn)物氧化劑

燃燒的定義鍋爐內(nèi)的燃燒化學(xué)反應(yīng)可用如下的通式來表示當(dāng)燃料與氧化劑屬于同一形態(tài)，稱為均相燃燒當(dāng)燃料與氧化劑不屬于同一形態(tài)，稱為多相燃燒，例如固體燃料在空氣中的燃燒燃燒速度燃燒速度的快慢取決于燃燒過程中化學(xué)反應(yīng)時間的快慢和氧化劑供給燃料時間的快慢，最終取決于兩者之中較慢者?；瘜W(xué)反應(yīng)速度耗氧速度01氧氣擴(kuò)散速度供氧速度02燃燒速度二次反應(yīng)中生成的CO和C02稱為二次產(chǎn)物。一次反應(yīng)：C+02→C022C+02→2CO一次反應(yīng)伴隨二次反應(yīng)：

C02+C→2CO2CO+02→2CO2碳粒的燃燒機(jī)理

燃燒速度碳粒表面氣體濃度的變化濃度濃度燃燒速度當(dāng)溫度低于1200℃時，按下示反應(yīng)式進(jìn)行燃燒反應(yīng):

4C+3O2→2CO+2CO2此時由于溫度較低，在碳粒表面生成的CO2不能與C發(fā)生上式所示氣化反應(yīng)。01碳粒在靜止的空氣中燃燒燃燒速度當(dāng)溫度高于1200℃以后，碳粒燃燒開始轉(zhuǎn)向如下反應(yīng)：3C+2O2→2CO+CO2此時，由于溫度升高加速了碳粒表面的反應(yīng)，生成更多的CO。同時氣化反應(yīng)也因溫度升高而顯著地進(jìn)行。01碳粒在靜止的空氣中燃燒燃燒速度在煤粉爐中，爐內(nèi)煤粉處于懸浮狀態(tài)，煤粉與空氣流之間的相對速度很小，可認(rèn)為焦炭粒子是在靜止空氣流中進(jìn)行燃燒的；而在流化床爐中，煤粒是在空氣流的強(qiáng)烈沖刷下進(jìn)行燃燒的。化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素化學(xué)反應(yīng)速度取決于參加反應(yīng)的原始反應(yīng)物的性質(zhì)，同時還受反應(yīng)進(jìn)行時所處條件的影響影響燃燒化學(xué)反應(yīng)速度的因素：反應(yīng)物質(zhì)濃度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響用質(zhì)量作用定律來說明。燃燒化學(xué)反應(yīng)速度只與燃料表面的氧濃度成正比?；瘜W(xué)反應(yīng)速度及其影響因素對于多相燃燒，其中主要是濃度壓力溫度1）反應(yīng)物質(zhì)的濃度度速應(yīng)反學(xué)化化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素這一關(guān)系式稱為阿累尼烏斯定律影響因素當(dāng)反應(yīng)物質(zhì)的濃度不隨時間變化時，反應(yīng)速度就可用反應(yīng)速度常數(shù)k來表示。而k值主要決定于反應(yīng)溫度和參加反應(yīng)的燃料性質(zhì)，其相互關(guān)系如下：2）溫度化學(xué)反應(yīng)速度及其影響因素阿累尼烏斯鍵指出，分子間的碰撞不是都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的，只有那些碰撞能量足以破壞現(xiàn)存化學(xué)鍵并建立新的化學(xué)鍵的才是有效的。為使某一化學(xué)反應(yīng)得以進(jìn)行，分子所需的最低能量稱為活化能，以E表示。能量達(dá)到或超過活化能E的分子稱為活化分子。活化分子的碰撞才是發(fā)生反應(yīng)的有效碰撞。所以反應(yīng)只能在活化分于之間進(jìn)行?；瘜W(xué)反應(yīng)速度及其影響因素由上式可知，當(dāng)反應(yīng)物濃度不隨時間變化時，反應(yīng)速度主要取決于反應(yīng)溫度T和活化能E的大小。溫度一定，活化能愈大，反應(yīng)速度就愈慢，或者說，反應(yīng)要在更高溫度下才能進(jìn)行；反之，若活化能愈小，反應(yīng)速度就會愈快，或者說，反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行?；瘜W(xué)反應(yīng)速度及其影響因素活化能E與燃料性質(zhì)有關(guān)，各類煤的活化能的數(shù)值(MJ／kmo1)為活化能一定，溫度愈高，反應(yīng)速度就愈快；反之，若溫度愈低，反應(yīng)速度就會愈慢。對于活化能高的無煙煤，要強(qiáng)化其燃燒就必須提高溫度?；罨艿臄?shù)值(MJ／kmo1)126~147104~12684~104貧煤無煙煤煙煤褐煤煤粉迅速而又完全燃燒的條件煤粉迅速而又完全燃燒的條件2、合適的空氣量合適的空氣量應(yīng)根據(jù)最佳爐膛過量空氣系數(shù)來供應(yīng)。1、相當(dāng)高的爐溫爐溫愈高愈好。但過高的爐溫會引起爐膛結(jié)渣，從而影響安全經(jīng)濟(jì)運行。煤粉迅速而又完全燃燒的條件4、足夠的爐內(nèi)停留時間一般煤粉爐煤粉從燃燒器出口到爐膛出口需要2～3s。在