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所谓燃烧，不论煤的燃烧或油的燃烧，都是指燃料中的可燃成分同空气中的氧所发生的剧烈的氧化放热反应。燃烧的必要条件是：有燃料、有空气、有足够高的温度，缺一条都不会形成燃烧。燃料在炉内能否充分地和完全地燃烧，不仅取决于燃料的种类和成分，而且还与燃烧设备的类型和结构有很大关系。正确地选择燃烧方式、合理地选用机械化的燃烧设备，对锅炉运行的经济性、对减轻劳动强度以及防止对环境的污染都有重要关系。
1．燃料在炉内的燃烧过程燃料的燃烧过程是一个发光、放热的高速化学反应过程。燃料在炉内的燃烧过程是十分错综复杂的。如煤的燃烧过程可分成三个阶段，即燃烧的准备阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。
(1)燃烧的准备阶段工业锅炉炉内的温度通常在1000℃以上，但是燃料进入炉内后并不能立即燃烧，而是首先受到高温烟气和炉墙的加热。当燃料温度升到105～110℃时，燃料内部的水分全部被蒸发掉，温度再升高，燃料中的挥发分就开始逸出。各种煤的挥发分逸出温度并不一致，一般无烟煤和年代久的煤，其挥发分逸出温度就高。挥发分逸出后立即着火，同时将煤引燃。
在燃料引燃以前的准备阶段中，由于燃料还没有开始燃烧，所以不需要空气。在这个阶段中，由于燃料的增温、干燥，燃料不仅不放热，而且还要吸收热量。如果此时间炉内供给大量的空气，势必使炉膛的温度下降而影响燃料的预热和干燥。如果向炉内供给预热空气，对燃料在炉内的干燥和预热是很有利的。燃料的干燥和预热所需要的热量和时间是和燃料所含的水分、挥发分、炉内温度等因素有关。但关键是炉温，炉温越高，预热进行得越快。
干燥和预热燃料的热量主要来自两个方面：一是新燃料和已燃的燃料的接触传热，以及新燃料和燃烧产物的对流换热；二是新燃料和火焰、炉墙和灰渣的辐射换热。
(2)燃烧阶段 随着炉内温度不断升高，挥发物着火燃烧，放出大量热能，尔后焦炭也开始着火燃烧，使燃料进人燃烧阶段。
燃料中的可燃成分主要在这一阶段进行燃烧，所以须向炉内供给大量的空气。空气供给得充足与否，是燃烧阶段的关键问题。
挥发分在炉膛内燃烧时，如能向炉内送二次空气，会使挥发分在炉内基本燃尽。至于逸出挥发分后的焦炭在炉排上的燃烧问题，由于焦炭表面形成一层惰性燃烧产物(灰分、二氧化碳)等，阻碍着空气与焦炭的接触，使燃烧速度变慢，焦炭燃烧不完全。为此应增加对燃料的拨火次数。这样做既有利于清除焦炭表面的惰性产物，又有利于空气与焦炭接触，焦炭能迅速而完全燃烧。
(3)燃尽阶段随着可燃成分的减少和燃烧速度的减慢，燃料进入燃尽阶段。燃烧后形成的灰渣是不可燃的矿物质，在高温灰渣熔化的情况下，会把一些未烧尽的焦炭包住，使焦炭不能继续燃烧。因此，在燃尽阶段，除了应当维持炉内的适当温度、供应适量的空气和进行必要的拨火工作外，还应该使燃料在炉内停留一定的时间，以保证燃料燃尽。固体燃料在不同的燃烧阶段所需要的空气量是不同的。在锅炉运行工作中，必须根据炉型、煤种和燃烧方式的不同，大体上划分出各个燃烧阶段，再根据不同的燃烧特点进行分段送风，以保证燃料正常燃烧。
2．影响燃料着火与燃烧的因素 燃料的性质对着火和燃烧影响很大。为使燃料燃烧迅速而完全，一般应注意以下四点：
(1)炉温 炉温高，促使燃料很快着火，燃烧也就越快。但炉温过高，会形成炉内结渣。
(2)空气量 空气量过少会使燃料可燃成分因得不到氧气而燃烧不完全。如果空气量过大，也会加大排烟量，使排烟损失增加，甚至会降低炉温，影响燃烧。因此，要保持最合适的空气量。如燃料分阶段燃烧，要采用分段送风的办法。
(3)混合 燃料与空气的良好接触混合，对燃烧是否迅速和燃烧是否完全影响很大。
向炉内供给一次风量，一般只能满足挥发分燃烧的需要。挥发分越少的煤，要求一次风的风量应少些，风速应低些，风温应高些。
二次风起混合搅拌的作用，应分期供给，但供给要及时，并保证有一定的风速。
(4)时间 如果燃料可燃成分在炉内没有足够的停留时间，会造成不完全燃烧。为此，应使炉膛有足够的空间，在燃料进入燃尽阶段，应使燃料在炉内停留一定的时间，以保证燃料燃尽。如燃用烟煤的炉膛就应比燃用无烟煤的炉膛高大宽敞些，以确保挥发分燃尽；再如链条炉，则要求有足够的长度。
总之，要做到燃料燃烧迅速而完全，必须在燃烧过程的三个阶段中，注意掌握燃烧的四要素：
1)足够的反应温度；
2)充足的氧气供应；
3)燃料与空气的良好混合；
4)充分的燃烧时问和足够的燃烧空间。
二、锅炉燃烧设备的任务和分类
锅炉燃烧设备的任务，是使燃料及时的着火并尽可能地把燃料中的可燃成分燃尽，同时使燃料中的潜在热量全部释放出来 锅炉燃烧设备的类型很多。目前，锅炉常用的燃烧设备，按照组织燃烧方式的不同，可分为以下三大类(图3—1)。
1．层燃燃烧又称火床燃烧，在工业锅炉中应用最多。所谓层状燃烧是指燃料(煤块)以一定厚度分布(撒布)在炉排上进行燃烧，空气从炉排下送入，流经燃料层参与燃烧反应。燃料可燃烧的部分(主要是可燃气体)在炉膛中燃烧，另一部分(主要是焦炭)在炉排上的燃烧层中燃烧。
层燃燃烧适用于不同煤种，对颗粒大小一般无特殊要求。只要空气与煤层混合良好，并有一定的燃烧温度就能达到理想的燃烧。
2．悬浮燃烧是指将燃料以粉状、雾状或气态随同空气喷人炉膛中进行燃烧的燃烧方式。
悬浮燃烧燃料与空气混合良好，燃烧反应迅速，反应完全，热效率高，容易实行自动化操作；适应外界负荷变化的能力强，对燃料的适应性强。但设备复杂，运行要求高，耗电较多。
3．沸腾燃烧是指燃料在适当流速和空气的作用下，在炉膛中呈流态化(翻滚)进行燃烧的一种方式。
沸腾燃烧蓄热量大，燃烧反应强烈，特别适合燃用高灰分、低热值和低挥发分的劣质煤。但耗电量大，设备磨损严重，排放量大，必须将煤加工成直径平均为20毫米(mm)的颗粒进行燃烧。
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