燃烧是燃料和氧气之间的一种快速的化学反应。当燃料的可燃元素与氧结合时2,热能出来。在燃烧过程中,像碳、硫、氢等可燃元素与氧结合并产生各自的氧化物。燃料燃烧中氧气的来源是空气。空气中氧气的体积占21%,重量占23.2%。虽然空气中有79%的氮气(按体积计算),但它在燃烧中不起作用。
实际上,氮会把燃烧过程中产生的热量带到蒸汽锅炉堆栈。按燃烧理论燃烧所需要的空气量是能提供足够氧的空气量2完全氧化燃料的可燃元素。这种空气量通常称为化学计量空气需要量。
这么多空气取决于燃料的性质。对不同燃料的化学计量空气需求是通过对燃料的分析得出的,它们以下表的形式给出。
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 |
馏出燃料油(柴油) | 14.48 |
天然气(甲烷) | 17.3 |
燃烧的煤
足够的空气,
我们已经说过,总体来说氧的含量是23。2%2在空气中。因此,提供2.67克O所需的空气量2是
根据理想燃烧理论,1 gm碳(C)燃烧后的燃烧产物中只含有3.67 gm CO2和
(N)2。
煤燃烧时空气不足
按重量计算,提供这么多氧气所需的空气2是
1 gm碳(C)燃烧后,燃烧产物中只含有2.33 gm的CO和
(N)2。
由式(1)和(2)可知,由于空气燃烧不足,在1gm煤燃烧是
。
燃烧的硫磺
因此,燃烧1克硫所需要的空气为
所以,燃烧产物,在完成1克硫的燃烧后,含有2克So2和
(N)2
氢的燃烧
从燃烧理论的C, S和H2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8 H通用需要氧气H通用氢。
因此,1克煤(燃料)含有1克碳、1克硫和1克氢,需要(2.67 C + S + 8小时)1克氧气才能有效燃烧。
一定数量的氧气可能以不同化合物的形式存在于燃料中,它也参与燃烧。如果O是1克燃料中氧气的原始重量,则氧气的净需要量为足够煤燃烧是(2.67 C + S + 8 H - O) gm。需要的空气量是多少
上述的分析方法称为煤燃烧分析。
在有效燃烧之前,必须满足几个基本要求,其中最重要的是,
- 燃烧时必须有足够的氧气。
- 必须有足够的湍流来促进可燃物和氧气的混合。
工业分析中的煤含量
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= 900o灰分的基本成分为Si、Al等。Si的熔化温度是1200oC。
如果炉温上升到1100以上o然后硅会熔化并沉积在管道上,作为渣,造成不适当的传热。
现在要稀释温度,多余的空气和完全燃烧是必需的。
现在,挥发性物质在燃烧中起着重要作用。减少了物料的挥发性火焰,从而避免了火焰撞击S/H盘管。
为了实现这一点,需要采取一些切实可行的步骤。在实践中,向燃烧系统供应的空气总是比理论上需要的多。在任何燃烧系统中都存在空气和燃料的混合过程,因为在喷射点不可能保证燃料与所需氧气的完全和亲密的混合。因此,需要一些多余的空气来适当地燃烧,以达到合理的最小功率,烟囱损失和灰中未燃烧的碳。
通常允许20%的多余空气。
过剩空气百分率 | 灰中未燃烧的碳 | cv在炉中释放 | 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的风扇功率和传递大量的热量。
煤粒在200目中至少要达到74微米。所以需要粉碎机
- 更好地利用煤炭
- 节省的时间。
煤在燃烧过程中主要发生三种损失:
- 未燃尽的气体损失
- 干法烟气损失
- 可燃物在灰损中。
未燃尽的气体损失
记住,未燃烧的气体损失主要是由碳燃烧成一氧化碳而不是二氧化碳造成的。可以看出,CO反应的放热是CO反应放热的1 / 32的反应。因此,充足的氧气供应或过量的空气会迅速将这种损失减少到零。
干法烟气损失
另一种热量损失是由于干燥的烟道气。它通常被称为堆栈丢失。如果吸入更多的过量空气,这种损失就会增加。
可燃灰损
当空气很少或没有多余时,由于可燃材料和氧气的混合很差,这种损失是非常高的。随着空气量的增加,损失迅速下降。但由于风煤混合料和煤粉细度两个因素的影响,其损失并没有达到“零”。煤粉粒度越细,燃烧越完全,可燃性灰损失越小。然而,在实践中,已经到了不值得再把煤磨得更细的阶段,因为磨煤的成本比释放额外的热量要高。实际上损失不会达到零。通常,高挥发性煤被粉碎,直到其75%的体积通过200目,而低挥发性煤被粉碎,直到80%通过类似的目。
随着过量空气的加入,损失减小,达到最小值,然后随着更多的过量空气的加入,损失增大。因此,只有一种量的过量空气对特定燃料的燃烧损失较小。对于烟煤,15.5%的过剩空气是煤燃烧的最佳要求。