第4章 燃烧设备

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1、第第4章章 燃烧设备燃烧设备单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备目录目录层燃炉层燃炉1流化床炉流化床炉3 2煤粉炉煤粉炉3燃油炉燃油炉4燃气炉燃气炉5单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备汽锅汽锅和和炉子炉子是锅炉的两个基本组成部分。燃料在炉子中是锅炉的两个基本组成部分。燃料在炉子中燃烧，燃烧放出的热量则被汽锅受热面吸收。燃烧是燃料中燃烧，燃烧放出的热量则被汽锅受热面吸收。燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行的剧烈氧化反应，是一种复杂的物理化的可燃物质与氧进行的剧烈氧化反应，是一种复杂的物理化学综合过程。它既需要提供温度和浓度条件，又需要一定的学综合过程。它既需要提供温度和浓度条件，又需要一定的时

2、间和空间条件。炉子作为锅炉的燃烧设备，就在于为燃料时间和空间条件。炉子作为锅炉的燃烧设备，就在于为燃料的燃烧提供和创造良好的条件，使燃料的化学能最大限度的的燃烧提供和创造良好的条件，使燃料的化学能最大限度的转化为热能，同时也应尽可能兼顾炉内辐射换热的要求。可转化为热能，同时也应尽可能兼顾炉内辐射换热的要求。可见，燃烧设备的配置及其结构的完善程度，将直接关系到锅见，燃烧设备的配置及其结构的完善程度，将直接关系到锅炉运行的安全、可靠和经济性。炉运行的安全、可靠和经济性。单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备由于燃料有固体、液体、气体三大类别，燃烧特性差别很由于燃料有固体、液体、气体三大类别，燃烧特

3、性差别很大。锅炉容量、参数又有大小高低之分，因此，为了适应和满大。锅炉容量、参数又有大小高低之分，因此，为了适应和满足各种锅炉的需要，燃烧设备有多种型式。按照燃烧方式的不足各种锅炉的需要，燃烧设备有多种型式。按照燃烧方式的不同，同，可划分为如下三类：可划分为如下三类：层燃炉：层燃炉：燃料被层铺在炉排上进行燃烧的炉子，也叫火床燃料被层铺在炉排上进行燃烧的炉子，也叫火床炉。是目前国内供热锅炉中采用最多的一种燃烧设备，常用的炉。是目前国内供热锅炉中采用最多的一种燃烧设备，常用的有手烧炉、风力机械抛煤机炉、链条炉排炉，以及往复炉排炉有手烧炉、风力机械抛煤机炉、链条炉排炉，以及往复炉排炉和振动炉排炉等多

4、种形式。和振动炉排炉等多种形式。单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备流化床炉：流化床炉：燃料在炉膛中完全被空气流所燃料在炉膛中完全被空气流所“流化流化”形成一形成一种类似于液体沸腾状态燃烧的炉子，又名沸腾炉。是目前种类似于液体沸腾状态燃烧的炉子，又名沸腾炉。是目前能脱硫、脱氮和燃用几乎所有固体燃料的一种高效、清洁能脱硫、脱氮和燃用几乎所有固体燃料的一种高效、清洁燃烧设备。燃烧设备。室燃炉室燃炉：燃料随空气流进入炉室且呈悬浮状燃烧的炉子，燃料随空气流进入炉室且呈悬浮状燃烧的炉子，又名悬燃炉，如燃用煤粉的煤粉炉，燃用液体、气体燃料又名悬燃炉，如燃用煤粉的煤粉炉，燃用液体、气体燃料的燃油炉和燃气炉

5、。的燃油炉和燃气炉。单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备我国是以煤为主要能源的国家，锅炉配置的燃烧设备我国是以煤为主要能源的国家，锅炉配置的燃烧设备主要是层燃炉和煤粉炉。对于主要是层燃炉和煤粉炉。对于供热锅炉主要是层燃炉供热锅炉主要是层燃炉，并，并以链条炉排炉作为代表形式。对于电站锅炉，由于容量大、以链条炉排炉作为代表形式。对于电站锅炉，由于容量大、参数高，通常配置煤粉炉。随着我国城市建设的需要和环参数高，通常配置煤粉炉。随着我国城市建设的需要和环境保护要求的提高，中、小型燃油燃气锅炉需求量日益增境保护要求的提高，中、小型燃油燃气锅炉需求量日益增长。长。单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备

6、人工操作层燃炉也即手烧炉，是最古老、最简单的燃人工操作层燃炉也即手烧炉，是最古老、最简单的燃烧设备。它的加煤、拨火和除渣三项主要操作均由人工完烧设备。它的加煤、拨火和除渣三项主要操作均由人工完成，劳动强度大，而且燃烧效率较低，还周期性地冒黑烟，成，劳动强度大，而且燃烧效率较低，还周期性地冒黑烟，污染环境。但由于它具有结构简单、操作方便，又基本上污染环境。但由于它具有结构简单、操作方便，又基本上能适应各种煤燃烧的特点，因此目前国内在蒸发量小于能适应各种煤燃烧的特点，因此目前国内在蒸发量小于1t/h的锅炉上，仍被采用。的锅炉上，仍被采用。4.1 层燃炉层燃炉4.1.1 人工操作层燃炉人工操作层燃炉

7、单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备1.手烧炉的构造和工作特性手烧炉的构造和工作特性煤由人工经炉门铺撒在煤由人工经炉门铺撒在炉排上形成燃料层，燃烧所炉排上形成燃料层，燃烧所需空气则经灰坑穿过炉排的需空气则经灰坑穿过炉排的通风孔隙进入炉内参与燃烧通风孔隙进入炉内参与燃烧反应。燃烧形成的灰渣，大反应。燃烧形成的灰渣，大块的从炉门钩出，细碎的则块的从炉门钩出，细碎的则漏落灰坑，由灰门耙出。高漏落灰坑，由灰门耙出。高温烟气与炉内的受热面进行温烟气与炉内的受热面进行辐射换热。辐射换热。单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备手烧炉的燃烧层结构手烧炉的燃烧层结构新煤加在灼热的焦炭新煤加在灼热的焦炭层之上。

8、焦炭层是燃料的层之上。焦炭层是燃料的主要燃烧区域，焦炭层沿主要燃烧区域，焦炭层沿高度方向可以分为氧化区高度方向可以分为氧化区和还原区。灰渣层可将灼和还原区。灰渣层可将灼热焦炭层和炉排隔开，保热焦炭层和炉排隔开，保证炉排不受高温烧坏，也证炉排不受高温烧坏，也使进入燃烧层的空气分布使进入燃烧层的空气分布更均匀。燃烧层厚度存在更均匀。燃烧层厚度存在最佳值。最佳值。单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备2.手烧炉的燃烧特点手烧炉的燃烧特点（1）新煤受到）新煤受到“双面引火双面引火”的有利的着火条件，因而几乎的有利的着火条件，因而几乎可以适应任何品种的煤。可以适应任何品种的煤。（2）燃烧工况呈现周期性变

9、化。）燃烧工况呈现周期性变化。（3）多采用自然通风，通风强度主要取决于燃烧层厚度，）多采用自然通风，通风强度主要取决于燃烧层厚度，因此引入炉内的空气量与燃烧实际所需空气量并不相适应。因此引入炉内的空气量与燃烧实际所需空气量并不相适应。（为什么手烧炉每次加煤后会冒黑烟？）（为什么手烧炉每次加煤后会冒黑烟？）单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备可见：引入炉内的空可见：引入炉内的空气量与燃烧实际所需气量与燃烧实际所需空气量并不相适应。空气量并不相适应。单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备3.改善手烧炉燃烧的措施改善手烧炉燃烧的措施（1）提高操作技术，使燃烧层厚度的变化尽可能减小，对）提高操作技术

10、，使燃烧层厚度的变化尽可能减小，对高挥发分燃料，投煤周期更应缩短。高挥发分燃料，投煤周期更应缩短。（2）为改善手烧炉燃烧，也有采用间断送二次风的措施。）为改善手烧炉燃烧，也有采用间断送二次风的措施。即只在加煤周期的前期向炉内引入二次风，加强炉内气流扰即只在加煤周期的前期向炉内引入二次风，加强炉内气流扰动，可有效降低气体和固体不完全燃烧热损失，减少碳氧化动，可有效降低气体和固体不完全燃烧热损失，减少碳氧化合物的裂解，少冒黑烟。合物的裂解，少冒黑烟。（3）改进炉排结构，采用摇动炉排。当需要松动燃料层时，）改进炉排结构，采用摇动炉排。当需要松动燃料层时，只要将炉前控制手柄轻摇几下，从而包裹在焦炭四周

11、的灰分只要将炉前控制手柄轻摇几下，从而包裹在焦炭四周的灰分也会受振脱落，利于焦炭燃尽，提高锅炉热效率。也会受振脱落，利于焦炭燃尽，提高锅炉热效率。单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备4.手烧炉的发展手烧炉的发展（1）明火反烧手烧炉）明火反烧手烧炉（2）双层炉排手烧炉）双层炉排手烧炉单元单元3燃料与燃烧设备燃料与燃烧设备加煤、拨火和除渣三项主要操作部分或全部机械化的加煤、拨火和除渣三项主要操作部分或全部机械化的层燃炉，统称层燃炉，统称机械化层燃炉机械化层燃炉，其形式有机械，其形式有机械风力抛煤机风力抛煤机炉、链条炉排炉、往复炉排炉、振动炉排炉和下饲燃煤式炉、链条炉排炉、往复炉排炉、振动炉排炉和