三個(gè)區(qū)域的火炬情況三個(gè)區(qū)域的火炬問題氣流進(jìn)入爐膛時(shí)溫度很低，加熱到著火點(diǎn)就開始著火，隨著著火煤粉增多，溫度上升速度加快。是在著火區(qū)和燃燒區(qū)中溫度上升，在燃盡區(qū)中溫度下降。氣流溫度的變化氣流進(jìn)入著火區(qū)三個(gè)區(qū)域的火炬問題當(dāng)大部分可燃質(zhì)燒掉后，氣流溫度開始下降，這時(shí)可以認(rèn)為氣流進(jìn)入燃盡區(qū)。在燃盡區(qū)內(nèi)，燃燒放熱很少，而水冷壁仍在不斷吸熱，故煙氣溫度逐漸下降，到爐膛出口降至1000℃左右。可燃質(zhì)開始大量燃燒，溫度突然很快上升時(shí)。火焰中心溫度有1600℃左右。氣流進(jìn)入燃燒區(qū)氣流進(jìn)入燃盡區(qū)三個(gè)區(qū)域的火炬問題煤粉中灰分的含量在整個(gè)過程中是不斷增大的。到爐膛出口，飛灰中仍會(huì)有很少量未燃盡的碳，但一般不超過飛灰總量的4％，而飛灰則高達(dá)96％左右。“”三個(gè)區(qū)域的火炬問題三個(gè)區(qū)域的火炬問題O2含量在燃燒器出口處約為21％，到爐膛出口處下降到2％

4％。氣流中02的含量在整個(gè)過程中不斷減少，但在燃燒區(qū)減少得很快。三個(gè)區(qū)域的火炬問題R02在燃燒器出口處約為零，到爐膛出口處上升到16％

17％。如圖所示焦炭的燃燒時(shí)間最長(zhǎng)在燃燒階段中焦炭的燃燒是主要的焦炭中的碳是燃質(zhì)的主要部分，因而是放出熱量的主要來源，并決定其他階段的強(qiáng)烈程度。燃燒過程關(guān)鍵是燃燒階段火炬工況在燃燒區(qū)都有劇烈的變化，而在著火區(qū)，尤其是在燃盡區(qū)，變化較緩慢。010203三個(gè)區(qū)域的火炬問題煤粉制備及燃燒過程分析01燃燒過程經(jīng)歷三個(gè)階段燃燒過程經(jīng)歷三個(gè)階段燃燒階段準(zhǔn)備階段燃盡階段3吸熱、水分蒸發(fā)、揮發(fā)分析出、溫度升高準(zhǔn)備階段氧氣供應(yīng)不足，風(fēng)粉混合較差，空間溫度較低，需要的時(shí)間較長(zhǎng)燃盡階段燃燒階段是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱階段混合燃燒階段12燃燒過程經(jīng)歷三個(gè)階段大顆粒加熱時(shí)，揮發(fā)分首先析出并著火燃燒，隨后焦炭著火燃燒。而煤粉在高溫下快速加熱時(shí)，往往是細(xì)小煤粉首先著火燃燒，接著才是揮發(fā)分的析出。02煤粉燃燒的空間區(qū)域煤粉燃燒的空間區(qū)域根據(jù)對(duì)R90=5％的煤粉試驗(yàn)，97％的可燃質(zhì)是在25％的時(shí)間內(nèi)燃盡的，而其余3％的可燃質(zhì)卻在75％的時(shí)間才燃盡。燃燒器出口附近的區(qū)域，著火區(qū)為0.3

0.5m；與燃燒器處于同一水平的爐膛中部以及稍高的區(qū)域是燃燒區(qū)，燃燒區(qū)在4m左右；高于燃燒區(qū)直至爐膛出口的區(qū)域都是燃盡區(qū)，而燃盡區(qū)卻比較長(zhǎng)，可達(dá)20多米。著火區(qū)燃燒區(qū)燃盡區(qū)煤粉制備及燃燒過程分析任務(wù)11.1煤粉氣流的著火與強(qiáng)化著火熱概述0101著火熱概述著火熱概述煤粉氣流著火熱的來源將煤粉氣流從初始溫度加熱到著火溫度所需的熱量稱為著火熱。煤粉氣流最好離噴口不遠(yuǎn)就能迅速穩(wěn)定地著火。著火愈快，充分燃盡。距離燃燒器約300~500mm處著火。煤粉在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間2~3秒。2.爐內(nèi)高溫火焰的輻射換熱1.卷吸爐膛高溫?zé)煔舛a(chǎn)生的對(duì)流換熱（主要）著火太遲和著火太早的危害？著火熱概述影響著火熱的因素初始溫度著火溫度一次風(fēng)量煤粉水分影響著火熱的因素一方面要盡量降低著火熱；另一方面要盡快提供著火熱影響煤粉氣流著火的主要因素影響煤粉氣流著火的主要因素1、燃燒性質(zhì)揮發(fā)分水分灰分影響煤粉氣流著火的主要因素1、燃燒性質(zhì)（1）揮發(fā)分揮發(fā)分低的煤著火溫度高，著火熱多，達(dá)到著火所需的時(shí)間也長(zhǎng)些，著火點(diǎn)離開燃燒器噴口的距離也長(zhǎng)些。揮發(fā)分高的煤著火是比較容易的這時(shí)應(yīng)注意著火不要太早，以免造成結(jié)渣或燒壞燃燒器當(dāng)燃用無煙煤、貧煤等低揮發(fā)分煤時(shí)，為了著火迅速，應(yīng)提高著火區(qū)溫度，使高溫?zé)煔獗M可能多回流一些。影響煤粉氣流著火的主要因素1、燃燒性質(zhì)（2）水分（3）灰分灰分多的煤，著火速度慢，對(duì)著火穩(wěn)定不利，而且燃燒時(shí)，灰殼對(duì)焦炭核的燃盡起阻礙作用，所以不易燒透。水分大的煤，著火熱多，降低了爐內(nèi)煙氣溫度，對(duì)著火顯然是不利的。爐內(nèi)煙氣溫度低，也不利于燃燒化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，影響煤粉迅速完全燃燒。影響煤粉氣流著火的主要因素2、一次風(fēng)溫采用高溫預(yù)熱空氣作為一次風(fēng)來輸送煤粉，由于提高了煤粉氣流的初溫，減少了煤粉氣流達(dá)到著火溫度所需的著火熱，從而使著火時(shí)間縮短。因此在燃用無煙煤、劣質(zhì)煤和某些貧煤時(shí)，廣泛采用熱風(fēng)送粉。影響煤粉氣流著火的主要因素3、一次風(fēng)量和風(fēng)速（1）一次風(fēng)量對(duì)著火燃燒影響增大一次風(fēng)量，相應(yīng)地增大了著火熱，對(duì)著火不利。減小一次風(fēng)量，會(huì)使著火熱顯著降低，從而加快著火。但一次風(fēng)量過低，影響揮發(fā)分的著火燃燒，阻礙著火的繼續(xù)擴(kuò)展。影響煤粉氣流著火的主要因素3、一次風(fēng)量和風(fēng)速（2）對(duì)一次風(fēng)量的要求如果同時(shí)滿足這兩個(gè)條件有矛盾，則應(yīng)首先考慮輸送煤粉的需要。

能滿足輸送煤粉的需要滿足煤粉中揮發(fā)分著火燃燒所需的氧量影響煤粉氣流著火的主要因素3、一次風(fēng)量和風(fēng)速（3）一次風(fēng)率一次風(fēng)量的大小是用一次風(fēng)率來表示，是指一次風(fēng)量占爐膛出口相應(yīng)總風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)。表

各種煤的一次風(fēng)率推薦值煤種無煙煤貧煤煙煤褐煤干燥無灰基揮發(fā)分（%）＜1010~2020~40＞40一次風(fēng)率（%）15~2020~2525~4540~45影響煤粉氣流著火的主要因素3、一次風(fēng)量和風(fēng)速（4）一次風(fēng)速一次風(fēng)速過高，必將使著火推遲，致使著火距離拉長(zhǎng)而影響整個(gè)燃燒過程；而一次風(fēng)速過低，會(huì)造成一次風(fēng)管堵塞，由于著火提前，還可能燒壞燃燒器。影響煤粉氣流著火的主要因素3、一次風(fēng)量和風(fēng)速1確定了一次風(fēng)量就等于確定了一次風(fēng)速。一次風(fēng)速不但決定著火燃燒的穩(wěn)定性，而且還影響著一次風(fēng)氣流的剛度。（4）一次風(fēng)速2一次風(fēng)速過高，會(huì)推遲著火，引起燃燒不穩(wěn)定，甚至滅火。。當(dāng)一次風(fēng)速過高，大于火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r(shí)，就會(huì)吹滅火焰或者引起“脫火”。3當(dāng)然，一次風(fēng)速過低，對(duì)穩(wěn)定燃燒和防止結(jié)渣也是不利的。影響煤粉氣流著火的主要因素4、著火區(qū)的溫度水平

01020403回流煙氣對(duì)流加熱衛(wèi)燃帶，提高著火區(qū)的溫度鍋爐負(fù)荷負(fù)荷越低，爐溫越低固態(tài)排渣爐一般規(guī)定最低負(fù)荷，在最低負(fù)荷以下運(yùn)行應(yīng)采取穩(wěn)燃措施。影響煤粉氣流著火的主要因素5、煤粉氣流的著火周界面煤粉氣流與煙氣的接觸周界面愈大，傳熱量愈多，著火愈快。為此，常通過燃燒器將煤粉氣流分割為若干小股，或使氣流旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散，以增大著火周界面。燃燒中心區(qū)的混合燃燒中心區(qū)的混合強(qiáng)化燃燒過程：加強(qiáng)氧的擴(kuò)散混合不得降低爐溫放出大量的熱，爐溫迅速升高，火焰中心的溫度可達(dá)1500—1600℃。及時(shí)供應(yīng)二次風(fēng)加強(qiáng)一、二次風(fēng)的混合煤粉氣流著火后：燃燒速度快。一次風(fēng)中的氧很快耗盡，碳粒表面缺氧限制了燃燒過程的發(fā)展。強(qiáng)化燃燒基本途徑大部分煤粉處于過渡燃燒工況。燃燒中心區(qū)的混合對(duì)二次風(fēng)要求及時(shí)混入，不能過早或過晚分期分批的供應(yīng)高風(fēng)速，與一次風(fēng)保持一定的速度比空氣與煤粉的相對(duì)速度很小，混合條件不理想推薦的二次風(fēng)速見表212345燃燒中心區(qū)的混合對(duì)二次風(fēng)要求

表2一次風(fēng)速和二次風(fēng)速的推薦值（m/s）燃燒器的型式及風(fēng)速無煙煤貧煤煙煤旋流式燃燒器一次風(fēng)二次風(fēng)12~1615~2216~2020~2520~2530~40直流式燃燒器一次風(fēng)二次風(fēng)20~2545~5520~2545~5525~3540~55三次風(fēng)50~6050~60燃燒中心區(qū)的混合二次風(fēng)量當(dāng)燃用的煤質(zhì)一定時(shí)，一次風(fēng)量就被確定了，這時(shí)二次風(fēng)量隨之確定。二次風(fēng)速只隨二次風(fēng)量變化。鍋爐運(yùn)行中，重要的問題是如何根據(jù)煤質(zhì)和燃燒器的結(jié)構(gòu)特性以最佳方式投入二次風(fēng)。燃燒中心區(qū)的混合配風(fēng)方式在燃用煙煤及煙煤類混煤時(shí)，宜采用均勻配風(fēng)方式；在燃用無煙煤、貧煤時(shí)，“倒塔型”配風(fēng)方式的著火穩(wěn)定性和燃燒效率比較高。

正塔型指二次風(fēng)量

自下而上依次遞減；

倒塔型則相反；

腰鼓型指兩頭小，

中間大，即上、下二

次風(fēng)量小，而中間二

次風(fēng)量大。采用“腰鼓型”配風(fēng)方式燃燒效率高。燃燒中心區(qū)的混合配風(fēng)方式對(duì)燃燒影響“正塔型”配風(fēng)能托起顆粒較粗的煤粉，防止煤粉離析，有效降低爐渣含碳量。進(jìn)一步影響過熱汽溫與再熱汽溫。運(yùn)行人員可根據(jù)煤質(zhì)和燃燒設(shè)備本身的條件，在運(yùn)行中不斷摸索經(jīng)驗(yàn)、合理組織燃燒器的配風(fēng)，以適應(yīng)運(yùn)行煤質(zhì)多變的需要。配風(fēng)方式的影響影響燃燒穩(wěn)定性和燃燒效率；關(guān)系到結(jié)渣、火焰中心高度的變化、爐膛出口煙溫的控制；燃燒中心區(qū)的混合二次風(fēng)溫二次風(fēng)溫愈高，愈能強(qiáng)化燃燒，并能在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)增強(qiáng)著火的穩(wěn)定性。二次風(fēng)溫受到空氣預(yù)熱器傳熱面積的限制。表3熱風(fēng)溫度推薦值煤種無煙煤貧煤、劣質(zhì)煙煤煙煤褐煤熱風(fēng)干燥煙氣干燥熱風(fēng)溫度（℃）380~450330~380280~350350~380300~350燃盡區(qū)的強(qiáng)化燃盡區(qū)的強(qiáng)化大部分煤粉在燃燒中心區(qū)燃盡，剩下少量粗碳粒在燃盡區(qū)繼續(xù)燃燒。為了提高燃燒過程的完全程度，減少q4損失，強(qiáng)化燃盡過程是非常重要的。燃燒速度相當(dāng)緩慢，燃盡過程延續(xù)很長(zhǎng)，占據(jù)了爐膛空間很大部分。燃盡區(qū)的強(qiáng)化燃盡區(qū)的強(qiáng)化燃盡區(qū)的強(qiáng)化主要靠延長(zhǎng)可燃物在爐內(nèi)停留時(shí)間τ來保證。選擇適當(dāng)?shù)臓t膛容積及火炬長(zhǎng)度強(qiáng)化著火與中心區(qū)的燃燒改善火焰在爐內(nèi)充滿程度火焰充滿程度：火焰所占容積與爐膛幾何容積之比。充滿程度愈高，爐膛的有效容積愈大，可燃物在爐內(nèi)實(shí)際停留時(shí)間愈長(zhǎng)。實(shí)踐證明火焰并未充滿整個(gè)爐膛。

強(qiáng)化燃盡措施010203燃盡區(qū)的強(qiáng)化保證煤粉細(xì)度，提高煤粉均勻度。細(xì)而均勻的煤粉，使q4損失減小。燃燒過程的強(qiáng)化，很大程度依靠燃燒設(shè)備合理的結(jié)構(gòu)與布置來實(shí)現(xiàn)。04措施燃盡是關(guān)鍵燃燒是主體著火是前提強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的各項(xiàng)措施強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的各項(xiàng)措施在燒無煙煤時(shí)，熱風(fēng)溫度高達(dá)400℃左右。有助于減少煤粉氣流所需的著火熱，以加速煤粉的著火。一次風(fēng)率應(yīng)根據(jù)煤種適當(dāng)控制。強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的各種措施提高熱風(fēng)溫度提高一次風(fēng)溫、限制一次風(fēng)量措施0102強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的各項(xiàng)措施強(qiáng)化煤粉氣流燃燒的各種措施選擇適當(dāng)?shù)臍饬魉俣群侠硭腿攵物L(fēng)在著火區(qū)保持高溫選擇適當(dāng)?shù)拿悍奂?xì)度最適宜的一、二次風(fēng)速二次風(fēng)混入一