 |
煤粉炉的炉膛是一个无炉排的大空间，煤粉与空气混合物由燃烧器喷入炉膛，在炉膛内进行悬浮状态燃烧。
1．煤粉燃烧的三个阶段即干馏、燃烧、燃尽是交错进行的。煤粉燃烧的三个阶段，可以在炉膛里大致划分出三个区域，即着火区、燃烧区和燃尽区。一般是把喷燃器出口处附近划为着火区，喷燃器区域及喷燃器稍上一些区域是属燃烧区，燃烧区之上到炉膛出口属燃尽区。
影响煤粉着火与燃烧的主要因素有炉温、空气量、混合和时间。这四点称为煤粉燃烧的四要素。
2．煤粉炉的燃烧及其特点煤粉炉本身的结构很简单，它实际上就是一个四周布有水冷壁的炉膛。煤在进入炉膛前，经制粉系统破碎并磨成一定细度的煤粉，煤粉由一部分热空气(即一次风)携带，经燃烧器被送人炉膛，靠火焰、炉墙的辐射并与炉膛高温烟气相混合被加热到着火温度。燃烧器同时又单独地送入二次风。在炉膛中二次风与煤粉激烈混合，使煤粉在悬浮状态下着火燃烧(图3—13)。为了保证煤粉充分燃烧，要求炉膛须具有一定的高度和容积，并要有足够的温度，以使煤粉在炉膛里有足够的停留时间，并能充分燃尽。
煤粉炉的主要特点：
(1)对煤种适应性广 由于煤粉很细，从而增大了与空气接触的面积，而且与空气混合很好，燃烧强烈，一般在几秒钟内即能燃烧，因此适宜燃用各种燃料。
(2)热效率高 煤粉炉燃烧效率高，各项热损失少。
(3)适用于不同蒸发量的锅炉 由于层燃炉中的煤是在炉排上燃烧，而炉排面积的增加受结构和占地面积的限制，因此蒸发量不可能太大，一般限制在75吨／时(t／h)以下。而煤粉炉可以向空间发展，不受此限制，故普遍应用于高温高压的电站锅炉上。近年来在工业锅炉中也有采用煤粉炉的。
(4)煤粉炉本身结构虽然简单，但需要一套制粉设备，耗电量也比较大，不宜用于蒸发量小的锅炉。
(5)煤粉炉在启动时，需要用马弗炉或重油点火。
二、燃气炉
目前动力锅炉燃用的气体燃料主要是天然气和高炉煤气。天然气是一种发热量很高的气体燃料。它是以甲烷(CH4)为主的气体混合物。天然气是宝贵的化工原料，作为锅炉燃料是很可惜的。我国将不会发展大容量的天然气锅炉。在炼铁过程中产生的高炉煤气却可以作为锅炉用燃料。高炉煤气中可燃成分一氧化碳(CO)仅含30％左右，故发热量很低。
燃用气体燃料的锅炉设备比较简单，容易实现操作过程自动化。燃烧没有什么困难，但必须注意解决安全问题。气体燃料不仅是有毒气体，而当天然气与一定量的空气混合时，还具有爆炸性。因此，煤气管道应严格防漏，操作管理也必须有可靠的安全保护措施。
气体燃料的着火和燃烧比固体燃料容易得多。燃烧速度与燃烧的完全程度取决于煤气与空气的混合程度。混合愈完善，则燃烧愈迅速、愈完全，火焰长度愈短。为了强化混合，可以采取各种简便的方法，如把煤气分成多股细流，使煤气与空气形成相交射流，或采用旋转气流来增强扰动等。图3—25所示的天然气燃烧器，其结构与旋流式重油燃烧器很相似。图中所示中央煤气管端部开有交叉布置的三排煤气孔。三排孔采用不同的孔径，以便使天然气射流在横向流动的空气中具有不同的射程。这样，天然气的分布就更均匀，混合也能得到加强(图3—26)。
由于天然气发热量很高，燃烧时火焰温度也很高，所以在采用预势空气(～250℃)的情况下，燃烧稳定而完善，化学L径射流的分布不完全燃烧损失几乎接近于零。
高炉煤气发热量很低，且又含有大量CO2等惰性气体，燃烧时火焰温度低，着火稳定性较差。因此，为了改善燃烧稳定性，除使煤气与空气进行充分的预混合之外，还须采取强化着火措施。如采用耐火材料构成的燃烧道，把煤气和空气进行预热(～250℃)。
TAG: 锅炉工