欢迎进入湖北锋焰机电科技有限公司官网!
  • $
您所在的位置:首页 > 信息动态  > 技术交流
煤粉燃烧器厂家详解:固体燃料燃烧过程的分类
来源:www.fykjrsq.com 发布时间:2020/7/25 14:25:10

固体燃料的燃烧通常可根据其燃烧时的特征和燃烧方式进行分类。

一 、按燃烧特征分类:

1.表面燃烧:

指燃烧反应在燃料表面进行的燃烧。这种燃烧现象常发生在几乎不含挥发分的燃料中,例如在焦炭和木炭表面的燃烧,这时氧和CO2通过扩散到达燃料表面进行反应。如在燃料表面尚不能完全燃烧,则不完全燃烧产物(如CO等)在离开表面后,可再与O2进行气相燃烧反应。

2.分解燃烧:

这种情况常发生在热分解温度较低的固体燃料。这时由热分解产生的挥发分在离开燃料表面后,再与02进行气相燃烧反应。木材、纸张和煤挥发分的燃烧就属此类燃烧。

3.蒸发燃烧:

这种情况发生在熔点较低的固体燃料。燃料在燃烧前先熔融成液态,然后再进行蒸发和燃烧(和液体燃料一样)。石蜡等链烷烃系高级碳氢化合物的燃烧就属此类燃烧。在很多情况下,在进行蒸发燃烧的同时也可能进行分解燃烧。

4.冒烟燃烧:

对一些易热分解的固体燃料,当因温度较低而使挥发分未能着火时,将会冒出大量的浓烟,使大量可燃物散失在烟雾中。木材和纸张在温度较低的条件下燃烧时,就易于产生冒烟燃烧。

通过固体燃料的这几种燃烧现象可以看出:在分析固体燃料燃烧时,有时还需应用气体燃料和液体燃料的燃烧理论知识。

二 、按燃烧方式分类:

1. 火床式燃烧

燃料主要在火床(又称炉排或炉棚)上完成燃烧过程的燃烧方式称火床式燃绕。在已燃烧火床添加的新鲜燃料(小煤块)由于受到已燃高温煤层和高温炉膛的加热而被点燃烧。燃烧所需空气由火床下炉排孔供入。煤层燃烧所生成的烟气进入炉膛,其中尚未燃尽的可燃成分(如CO、H2等)及由烟气从煤层带出的煤屑可再在炉险空间内与空气混合燃烧。故火床燃烧实际上是由两部分组成,但以

火床上的煤层燃烧为主,因此有人称火床燃烧为层状燃烧。经过炉排进入媒层燃烧的空气称一次风,在煤层上部,向炉膛送人的空气称二次风,它除了用于空间燃烧处,并用于形成炉内所要求的空气动力场。在总空气量中,一次风是主要的燃烧空气,其量约占总空气量的80%-100%,二次风则占总空气量的0-20%。

火床燃烧又可分为上饲式固定炉排燃烧、下饲式固定炉排燃烧及链条活动炉排燃烧等。

在火床燃烧中,煤层的运动很缓慢,这是由于煤块颗粒较粗,在炉内如无充分逗留时间是不能燃尽的,一般要求至少逗留15一30min。火床燃烧需要结构比较复杂且金属耗量大的炉排,其燃烧效率较低,对大容量锅炉,这些矛盾更为突出。故火床燃绕只适用于中小容量工业锅炉及某些工业炉。

2.火室式燃烧:

火室式燃烧是将煤磨成煤粉,使煤粉在炉膛空间以悬浮状态进行燃烧过程,故又称悬浮燃烧。煤粉与燃烧所需空气可通过煤粉燃烧器上不同功能的喷口喷入炉膛,形成所需的燃烧空气动力场,以建立合适的燃烧条件。

根据燃料的燃烧特性和对炉内燃烧组织的不同要求,燃烧器有直流武和旋流式之分。前者的燃料和空气流均不旋转,为直流射流,后者则为旋转射流。直流式燃烧器常用在锅炉内形成U形或W形燃烧火焰,或用于组织四角燃烧火焰。旋流式燃烧器常用于在锅炉中组织L形火焰。

煤粉在炉中随气流而快速运动,煤粉在炉内逗留时间很短,一般仅2~3s,故需将煤粉磨得很细,使它来得及充分燃烧。对煤粉的要求为:颗粒平均直径为40~100μm,水分含量为0.5%~1.0%(W)。在煤粉炉,煤粉是先与部分燃烧空气(称一次风)组成一股煤粉-空气混合流,然后再经过燃烧器喷入炉内燃烧,燃烧所需总空气量的其余部分称二次风,当把煤粉制粉系统的排气送人炉内燃烧时,称为三次风。在燃烧器中合理地安排一、二、三次风口的射流是达到所需燃烧空气动力场的关键。煤粉燃尽后的灰渣可以固态或液态排出炉外,并分别称之为固态除渣煤粉炉及液态除渣煤粉炉。

与机械化火床炉相比,煤粉火室炉有以下优点:

(1) 燃烧效率高;

(2)可使用含灰质及水分高的劣质煤和无烟煤;

(2) 可实现运行操作的全部机械化和自动化;

(3) 单机容量可以大型化,适用于大型电站锅炉。目前,蒸发量大于75/h的燃煤锅炉几乎都采用煤粉室燃炉,有一些冶金加热炉也采用煤粉室燃烧方式的。

但煤粉室燃炉也存在不足之处:

(1) 金属受热面易磨损;

(2) 烟气中飞灰含量较高:

(3)受热面积灰和结渣问题较严重;

(4)需设置专用的制粉系统,且制粉尚需耗能;

(4) 对炉子的运行操作要求很高。

3.旋风式燃烧

旋风式燃烧是一种使燃料悬浮于旋转空气中的燃烧方式。燃料颗粒与一次风经燃烧器送入旋风炉,大量的二次风则沿切线方向高速(可达100m/s以上)进入旋风炉,形成强烈的旋转运动。由于气流的旋转,使燃料颗粒紧贴圆筒壁,边旋转边进行热分解、着火燃绕直到燃尽。燃烧生成的烟气由中心孔流出。由于气流的旋转,燃料在炉中逗留时间较长,故可燃用煤粉及小煤块(其尺寸可达5~6mm甚至更大)。燃料颗粒越大,燃尽时间越长,在炉中旋转的次数也越多,满足了充分燃烧的要求。由于燃料在炉中逗留时间较长,旋风炉内存留的燃料量较大,故燃料工况比较稳定,对燃料和空气量供应的波动不太敏感。

由于旋风燃烧中燃料与空气混合很剧烈,使燃烧过程大为强化,炉内温度可达到很高水平(可达1600~1700℃),燃料中的灰分亦大部熔化为液态从炉中排走,因而可大大减少烟气带出的飞灰。

4.沸腾式燃烧

沸腾式燃烧相当于在火床中当火床通风速率达到煤粒沉降速率时的临界状态下的燃烧,这时煤粒失去稳定性而在煤层中作强烈的上下翻腾运动,因其颇类似沸腾状态,故称为沸腾燃烧。煤粒由气力系统送入沸腾床中,燃烧所需空气经布风板孔以高速喷向煤层,使煤粒失稳而呈沸腾状并进行燃侥。由于煤粒和空气进行剧烈的搅拌和混合,燃烧过程十分强烈,燃料燃尽率可以很高(一般可达到96%~98%以上),所以沸腾燃烧能有效地燃用多种燃料,如无烟煤、烟煤、褐煤及油页岩等多种固体燃料。但由此而由烟气带出的飞灰量也较大,一般需经二级除尘后才能达到排放标准。

为防止沸腾层内灰渣结块破坏燃烧过程,通常在沸腾床内设置埋管受热面,使床内温度维持在800~900℃之间。这些受热面由于受到强烈翻腾煤粒的冲刷,使热阻的层流边界层常遭破坏,故受热面可达到很高的传热系数(可达250~350W/(m2•℃))。因此,可以较少的受热面积即可传递大量的燃烧放热量。沸腾燃烧属低温燃烧,在800~900℃的床层温度下,对脱硫化学反应很有利,因此,常随燃料加人一定数量的CaCO3及MgCO3作为脱硫剂。据研究,在Ca/S≥2的条件下,可使燃料中大部分的硫(80%~90%)被化合成CaSO4炉渣残留下来,从而防止有害气体SOX对大气的污染。由于低温燃烧,排气中的有害成分NOX也大为降低。


产品展示
product display
多通道固体燃料燃烧器
多通道气体燃烧器
多通道液体燃烧器

多通道混烧燃烧器

分解炉燃烧器

联系我们
Contact
联系人:温经理

电话:13774168935

传真:0710-3425698

邮箱:hbfengyan58@163.com

生产地址:湖北省襄阳市襄州区光彩工业园
二期A9栋
关于我们
Contact
联系我们
公司简介
技术特点

案例展示

资质证书