第二章 锅炉燃料及燃烧设备.ppt

1、第二章锅炉燃料和燃烧设备，第一节煤的成分和主要特性，一、煤的组成特性1、煤的元素分析碳、氢、氧、氮、硫可燃质2、煤的工业分析水分、挥发成分、固定碳、灰分， 3 .煤的成分修正基准接收基准Car Har Oar Nar Sar Aar Mar=100%空气干燥基准CAD had nad sad aad=100 %干燥基准Cd Hd Od Nd Sd Ad=100%干燥无灰基准Cdaf Hdaf Odaf Ndaf Sdaf=100% 2 .换算3、收到的以基低位发热量为基准的其他概念(1)标准煤(2)换算成分换算水分换算灰分换算硫成分、三、煤灰的炉渣和灰积特性、一、煤灰的性质变形温度DT软化温度

2、FT短炉渣长炉渣、二、煤的粘着性和粘结性煤的粘着性是指煤粒隔绝空气受热后的良好3 .煤的耐热性煤块在加热时保持原来的粒度性能。 4 .反应性和可燃性的反应性是指煤的反应能力，即燃料中的碳与二氧化碳及水蒸气进行还原反应的能力。 可燃性是指燃料中的碳与氧发生氧化反应的速度，即燃烧速度。 5煤的研磨性煤变成粉不容易。 第二节液体燃料的性质，1粘度流体本身阻挡其质点的相对折射动的性质称为流体的粘性。 2凝固点燃料从液态凝固的温度称为凝固点。 3引火点、引火点和自燃点油面上的油气达到一定浓度时，如果有火源则发生暂时的闪光，将此时的油温称为该油的引火点。 油面上的油气和空气的混合物遇到火灾时着火并连续燃烧

3、，持续时间为5s以上时，此时的最低油温成为其引火点。 将4相对密度20时的油品和4时的同体积水的质量比作为油品的标准相对密度。 5硫份6爆炸性燃料蒸气在和空气的混合物中的含量(体积分率)达到某个范围时，遇到火就会爆炸。 该含量范围是燃料的爆炸范围，其最小含量值和最大含量值分别称为爆炸下限和爆炸上限。 7静电特性油是不良导体，容易和空气、钢铁、布等摩擦产生静电。 油面上蓄积电荷会产生高电压。 放电时会产生火花，油会燃烧或爆炸。 8灰分燃料中的灰分少，但含有钒、钠、钾、钙等元素的化合物。 钒和钠在燃烧过程中生成钒酸钠，其熔点约为600，在壁温高于610的过热器受热面中生成对各种钢有腐蚀作用的液膜，

4、会引起高温腐蚀。 9残碳在动空气隔离的条件下加热重油的话，使油蒸气蒸发后残留的固体碳的一部分。 10混合来源于不同混合性的重油使用时，有时会产生沥青、含蜡物质等固体沉淀物和果冻状半凝固体，导致输送管路堵塞和生产中止等严重的生产事故。 一、煤的燃烧特性1 .煤的常规特性和对锅炉工作的影响，挥发成分的影响水分的影响灰分的影响灰熔融性的影响硫成分的影响，第三节煤的点火和燃烧特性，2 .烃比C/H表示煤的易燃性3 .燃料比FC/Vdaf表示煤的易点火和燃烧性45、燃烧分布曲线(煤样燃烧速度的温度变化的关系)、6、热分解曲线、7、煤的燃烧率曲线(煤的燃烧速度和燃烧时间)、燃烧率%、时间、min、2、煤的

5、点火和燃烧其修正公式是Rs560/Ti 650/T1max 0.27 W1max式中的Ti点火温度， 与T1max最大重量减少速度时对应温度、W1max最大重量减少速度、mg/min、2燃烧火指标燃烧火指标以燃烧火特性综合判别指数Rf为代表，以n0. 55 g 20.0043 t2max0. 14980.27983.7 RF=1/n式表示98、98煤和煤焦为98 % T2max阻燃峰的最大反应速度时对应的温度、G2阻燃峰烧毁的燃料量、mg。 三、煤粉气流的点火和燃烧，1 .煤粉燃烧的特征煤粒的燃烧一般可以分为4个阶段：1)预热，干燥(吸热)2)挥发分析(热分解)，点火3 )燃烧(挥发成分，焦炭

6、)4)燃烧2 .煤粉气流的点火和灭火的热条件，1 )，点火：从缓慢的氧化状态开始反应此时反应体系的温度为点火温度，2 )、点火条件分析：以燃烧室内的粉煤、空气混合物的燃烧为对象，考虑燃烧时的发热量Q1辐射、综合了对流的热交换过程，3 )在不同的热条件下，Q1和Q2的关系在壁面温度低时：达到稳定的散热、散热平衡点交点1 :因此在低温下壁温上升到一定值，交叉的反应初期，接近2点的2点(不稳定)后只要稍微提高系统温度，反应就会自动加速，转移到高速燃烧状态(点火)，最后稳定在高温燃烧状态3。 2点对应温度即着火温度Tzh、着火热条件：在一定的散热、散热下，如果系统温度比着火温度大，则燃烧反应自动加速，

7、相对于高温燃烧下的反应，如果散热大到某种程度，则在4、5点，系统温度随之下降到不稳定的4点，4点对应3 .影响粉煤气流点火的主要因素是点火过早喷出口、附近的炉渣、点火延迟在炉膛出口受热面(？ 什么？ 的炉渣蒸气温度上升q4增大，炉膛出口烟温为灰的变形温度50-100，1 )，燃料性状Vdaf Mar Ad Rx，2 )，散热条件：无烟煤卫燃烧带(炉渣)，3 )，粉煤气流初温：5)，燃烧器的特性：一、二次风的混合状况：低挥发成分炭，适当延迟，6 )，锅炉放热量相对增加，放热量曲线向左移动，限制了粉煤炉不掉油的稳定燃烧的范围，4 .燃烧完全的条件，经济(q3) 1)，最佳的炉膛出口过剩空气系数使q

8、2q3q4之和最小，2 )，适当的高炉温：水冷壁的炉渣和膜沸腾不发生根据煤种的不同不同煤种的不同炉膛形状(瘦、胖)，4 )，空气和煤粉的良好挠曲和混合燃烧器的结构特性，第四节煤渣和污垢的附着特性，一、煤渣机理1 .煤渣是定义受热面熔化的灰堆积物的聚集，以及受到各种力移动到壁面的灰粒灰分影响炉渣的要素煤灰的化学组成煤灰周围高温介质的性质炉膛的设置特性影响锅炉的运行负荷、3、炉渣的危害、传热的火焰中心上升，出口烟温上升，为了满足输出功率炉渣出口烟温上升，出口蒸汽温度升高，过热器管壁超温爆炸管高温腐蚀管壁变薄软化或熔融的灰粒冲击水冷壁和主受热面而生成的渣层，即煤灰中的挥发物质在受热面表面凝结，持续粘

9、接灰粒的堆积灰层。 (1)煤灰结渣性的常规判定标准1 .煤灰成分的结渣指数、结渣发生在固体燃料燃烧放热、传热和运动过程中，不仅与煤灰的熔融特性、存在气氛有关，而且与煤灰自身的物理化学特性有关。 目前，国内、外判定炉渣的指标除ST外，主要有以下几项。 (1)碱酸比BA碱酸比反映灰分中含有的各种金属氧化物在燃烧过程中化合形成低熔点盐的倾向。 碱酸比越高，tST越低，煤的结渣倾向越大。 如果用B/A判别熔渣范围，则(2)硅酸铝会高于SiO2al2o 3、SiO2al2o 3，tST显着降低，熔渣倾向增加。 (3)当硅比G G=SiO2(SiO2 CaO MgO当量Fe2O3)当量Fe2O3=Fe2O

10、3 1.11FeO 1.43Fe为SiO2Al2O3=14时，以硅比g判别熔渣的硅比形成熔渣煤灰中Fe2O3/CaO的比称为铁钙比炉渣指数，用于表示煤的炉渣形成特性。 这是因为铁的化合物熔点不高，在炉内容易熔化，形成电阻小的球状粒子，容易在炉内气流的作用下移动到水冷壁附近，形成熔渣。 相对于Fe2O3(CaO MgO )的煤，在Fe2O3/CaO3.0的情况下是炉渣煤。 因此铁钙比越大，熔渣形成的可能性也越高。 (5)熔渣形成指标Rt和RS (美国常用)如果是煤灰中的Fe2O3/(CaO MgO)1则称为烟煤型灰，如果是Fe2O3/(CaO MgO)20%则称为褐煤型煤灰。 对于烟煤煤灰，用式中的Sd干燥基硫成分，%进行修正。 RS的分级界限在RS 2.6的情况下，是严重的炉渣碳。 对于褐煤灰，在氧化性气氛和还原性气氛两者的测定值中，用下式算出式中的STmax高的软化温度即熔渣指数Rt，DTmin在氧化性气氛和还原性气氛