燃烧是燃料和氧气之间的快速化学反应。当燃料的可燃成分与氧结合时2,热能出来了。在燃烧过程中,可燃元素如碳、硫、氢等与氧气结合,产生各自的氧化物。燃料燃烧中氧气的来源是空气。空气中氧的体积占21%,重量占23.2%。虽然空气中有79%的氮(按体积计),但它对燃烧没有作用。
实际上,氮气携带燃烧过程中产生的热量蒸汽锅炉堆栈。按燃烧理论燃烧所需要的空气量是提供足够的氧2使完全氧化使燃料中的可燃元素完全氧化这个空气量通常称为化学计量空气需求量。
空气的数量取决于燃料的性质。不同燃料的化学计量空气要求是通过分析燃料得到的,它们在下面的表格中给出,
燃料 | 化学计量空气质量/燃料单位质量 |
烟煤 | 11.18 |
Anttiasite煤 | 10.7 |
可口可乐 | 9.8 |
Liquite | 7.5 |
泥炭 | 5.7 |
残油 | 13.85 |
馏分燃料油(气体油) | 14.48 |
天然气(甲烷) | 17.3 |
燃烧的煤
足够的空气,
我们已经说过质量是23。2% O2在空气中。因此,提供2.67克氧气所需的空气量2是
根据理想燃烧理论,1克碳(C)燃烧后,燃烧产物仅含有3.67克CO2和(N)2.
空气不足时煤燃烧
根据重量,提供这么多氧气所需要的空气2是
一克碳(C)燃烧后,燃烧产物仅含有2.33克CO和(N)2.
由式(1)和(2)可以清楚地看出,由于空气燃烧不足,1gm的热量损失煤燃烧是.
燃烧的硫磺
所以燃烧1克硫所需的空气是
所以燃烧产物1克硫燃烧完成后,含有2克So2和(N)2
氢的燃烧
碳、硫、氢的燃烧理论2发现2.67通用1通用碳燃烧所需氧气,这意味着2.67摄氏度通用C通用需要碳,氧1通用1通用硫磺燃烧所需氧气,这意味着通用汽车需要氧气年代通用硫和8通用1通用氢燃烧需要氧气,这意味着8H gm氧是需要H gm氢。
因此,1克煤(燃料)含有C基碳、S基硫和H基氢,需要(2.67 C + S + 8 H)克氧气才能有效燃烧。
燃料本身可能含有一定量的氧气,以不同的化合物的形式存在,它也参与燃烧。如果O是1克燃料中氧气的原始重量,那么净需氧量就足够了煤燃烧是(2.67 C + S + 8 H - O) gm.这样所需的空气量是
上述分析称为煤的燃烧分析。
在有效燃烧发生之前,必须满足几个基本要求,其中最重要的是,
- 燃烧必须有足够的氧气。
- 必须有足够的湍流来促进可燃物和氧气的混合。
煤含量的近似分析
水分= 8%,挥发性物质= 20 ~ 25%,固定碳= 40%,灰分= 30%。固定碳的燃烧温度= 900oC.灰分的基本成分是Si、Al等。现在Si的熔化温度是1200oC。
如果炉温升高到1100以上o碳硅会熔化并以渣的形式沉积在管道上,造成不适当的传热。
为了稀释温度,需要过量的空气和完全燃烧。
挥发性物质在燃烧中起着重要的作用。更少的挥发性材料火焰将高,这可能是火焰撞击S/H线圈的机会。
为了实现这一点,需要采取一些实际步骤。在实践中,总是需要向燃烧系统提供比理论上所需要的更多的空气。任何燃烧系统的空气和燃料混合过程的原因,是不可能确保燃料与必要的氧气在喷射点完全和密切的混合。因此,一些多余的空气需要适当的燃烧,以合理的最小功率,烟囱损失和未燃烧的碳灰。
一般允许有20%的多余空气。
过量空气百分比 | 灰中未燃烧的碳 | 炉内释放的cv | 未燃尽的气体损失 |
0% | 10% | 75% | 有限公司2阿,2N2H2O, CO, CH4(15%) |
15% | 2% | 97% | 有限公司2阿,2N2H2有限公司(1%) |
100 % | 0.5% | 99.5% | 有限公司2阿,2N2 |
第三个过程是不满意的额外风扇功率和传递大量的热量。
200目内的煤颗粒应至少为74微米。所以粉碎机是必需的
- 提高煤的利用率
- 节省的时间。
煤在燃烧过程中主要有三种损失,
- 未燃尽的气体损失
- 干烟气损失
- 可燃性在灰损失。
未燃尽的气体损失
记住,未燃烧的气体损失主要是由于燃烧一氧化碳,而不是二氧化碳。可以看出,CO反应的放热量是CO的三分之一2的反应。因此,充足的氧气供应或过量的空气将迅速将这种损失减少到零。
干烟气损失
另一个热量损失是由于干燥的烟气造成的。这通常被称为堆栈损失。如果吸入更多的过量空气,这种损失就会增加。
灰中可燃物损失
当有很少或没有多余的空气时,这种损失是非常高的,因为可燃材料和氧气的混合很差。随着风量的增加,损失迅速下降。但由于空气-煤的混合和煤粉的细度是影响煤粉损失的两个因素,因此不能达到“零”。煤粉粒度越细,燃烧越完全,燃烧失灰量越小。但在实际操作中,已经到了不值得再把煤磨得更细的阶段,因为磨煤的成本要高于额外释放的热量。实际上,损失不会达到零。一般来说,高挥发分的煤被粉碎到75%通过200目,而低挥发分的煤被粉碎到80%通过类似的目。
随着过量空气的加入,损失逐渐减少,达到最小值,然后随着更多的过量空气的加入,损失逐渐增加。因此,对于一种特定的燃料来说,只有一种过量的空气可以降低燃烧损失。对于烟煤来说,15.5%的过量空气是煤燃烧的最佳要求。