硅酸鹽熱工基礎(chǔ)第四章

§4.7

固體燃料燃燒過程及設(shè)備一固體燃料的燃燒過程分準(zhǔn)備、燃燒、燃盡三個(gè)階段。（一）準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段分干燥、預(yù)熱、干餾三個(gè)階段。干燥：入窯加熱至110℃左右，除掉物理水。預(yù)熱：干燥后的升溫。干餾：揮發(fā)物分解。干燥預(yù)熱干餾時(shí)間溫度吸熱、不需空氣（二）燃燒階段包括：揮發(fā)物燃燒、焦炭燃燒。1揮發(fā)物燃燒揮發(fā)物為碳?xì)浠衔?，先于焦炭著火燃燒。揮發(fā)物的著火溫度可看作固體燃料的著火溫度。揮發(fā)物種類、多少2焦炭燃燒焦炭是固體燃料的主要燃質(zhì)，主要熱量來源。焦炭燃燒所需時(shí)間長(zhǎng)，燃燒為多相反應(yīng)，完全燃燒困難。（三）燃燼階段（灰渣形成階段）焦炭塊即將燃燒完全，外面包圍的灰渣使空氣難于進(jìn)入炭快內(nèi)部，使燃燒緩慢。燃燼階段：放熱不多，需要的空氣量減少。****燃燼為固體燃料所特有。

煤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)煤是由很多不同結(jié)構(gòu)的含C、H、O、N、S的有機(jī)聚合物粒子和礦物雜質(zhì)混合而成，各種有機(jī)聚合物粒子之間常由不同的碳?xì)渲ф溸B結(jié)成更大的粒子。（四）煤的燃燒過程

煤的燃燒過程：干燥熱解及揮發(fā)分析出揮發(fā)分燃燒焦炭燃燒加具體到2煤的熱解及揮發(fā)分析出當(dāng)煤加熱到足夠高的溫度時(shí)，先變成塑性狀態(tài)，失去棱角而使其形狀變得更接近于球形，同時(shí)開始釋放揮發(fā)份。揮發(fā)份釋放后留下的是多孔的炭。熱解過程中不同的煤有著不同程度的膨脹。1煤的干燥加

加熱速率對(duì)揮發(fā)分析出的速率及其成分有很大的影響；慢速加熱時(shí)大部分轉(zhuǎn)化成碳，而快速加熱時(shí)則得到很少，甚至無碳。800K38.3%1390K48%1720K60%2170K71%煤粒終溫對(duì)揮發(fā)分析出的最終產(chǎn)量影響很大：隨著熱解溫度的提高，揮發(fā)分產(chǎn)量可高達(dá)70%以上，即揮發(fā)分并不是一個(gè)確定不變的常數(shù)。加揮發(fā)份的燃燒

焦炭的燃燒焦炭含量占55~97%，燃燒時(shí)間占90%，發(fā)熱量占60~95%3煤的燃燒過程加（五）固體燃料（煤）的燃燒方法1層燃燃燒法：塊煤鋪于爐篦上形成一定厚度煤層進(jìn)行燃燒的方法。2煤粉噴流燃燒法（懸浮燃燒法）：原煤經(jīng)破碎、風(fēng)干、粉磨，制得的煤粉隨空氣噴至燃燒室燃燒。3沸騰燃燒法：介于二者之間，原煤破碎成8mm以下（多2~3mm），喂入沸騰燃燒室內(nèi)，空氣由風(fēng)壓較高的的鼓風(fēng)機(jī)從下鼓入，使燃料在沸騰狀態(tài)下燃燒。4水煤漿燃燒：煤粉與一定液體介質(zhì)混合，類似于重油狀態(tài)的燃燒。加加**塊煤層燃的三種方式：（1）完全燃燒式（直火式）特征：爐篦上燃料層較?。熋?00~200mm，無煙煤60~150mm），一次空氣量充足燃料層基本只有氧化層，層內(nèi)燃燒溫度達(dá)1300℃以上，燃燒后產(chǎn)物主要是CO2，幾乎沒有其他可燃?xì)怏w。直接進(jìn)入燃燒室的二次空氣供給揮發(fā)分燃燒，燃燒產(chǎn)物與燃料層中逸出的燃燒產(chǎn)物混合后排出燃燒室加完全燃燒（直火）式層燃特點(diǎn)：燃層薄，燃料在爐篦上和燃燒室內(nèi)完全燃燒所需二次空氣量小，約占總空氣量的10~15%揮發(fā)物與二次空氣需在燃燒室空間混合燃燒，要求有較大的燃燒室空間加（2）半煤氣式特征：爐篦上燃料層厚度為直火式的2~3倍，一次空氣量不足氧化層中的CO2向上通過炙熱焦炭層，發(fā)生還原反應(yīng)，吸熱一次空氣的氧在燃料底層的100~200mm范圍基本耗盡，與直火式氧化層一樣，主要進(jìn)行氧化反應(yīng)放熱該層即還原層加還原層中CO2不斷減少，CO不斷增加，氣體溫度不斷下降。隨溫度下降，還原反應(yīng)逐漸減慢，最后停止。半煤氣式層燃燃燒產(chǎn)物含有較多可燃?xì)怏w，其含量和成分與燃料性質(zhì)、燃層厚度等因素有關(guān)。如煙煤半煤氣為：CO7~20%，H25~12%，CH40~2%，N250~60%，CO210~15%；低熱值為2500~400kJ/m3；氣流再向上，進(jìn)入新煤層，一方面把煤加熱使之干燥、干餾，一面把煤放出的揮發(fā)分和水分帶走進(jìn)入爐膛空間。加燃燒室中的半煤氣，根據(jù)需要可在燃燒室中或在窯爐內(nèi)與二次空氣混合再燃燒半煤氣燃燒特點(diǎn)：燃料層比較厚，一次空氣量不足，二次空氣量較直火式的大，約占總空氣量的30~60%由于還原層的吸熱反應(yīng)，燃燒溫度比直火式的低多數(shù)半煤氣燃燒室產(chǎn)生的半煤氣并不在燃燒室內(nèi)燃燒，而是在窯爐內(nèi)與二次空氣混合燃燒。所以半煤氣燃燒室空間比直火式的小，燃燒室內(nèi)溫度也較低，約1000~1100℃加（3）全煤氣式特征：爐篦上燃料層厚度為直火式的3倍以上，一次空氣量不足，二次空氣量為零。燃燒產(chǎn)物中可燃成分占35~48%實(shí)質(zhì)是煤的氣化二層燃燃燒室（完全或半煤氣燃燒）燃燒狀態(tài)：大部分燃料在爐篦（柵）上燃燒?？扇?xì)怏w及一小部分細(xì)屑燃料則在燃燒室空間內(nèi)呈懸浮燃燒。三項(xiàng)操作指標(biāo)：填煤、撥火、除渣。逆流式（上飼式）順流式（下飼式）交叉式（前飼式）按煤與空氣加入位置，分：逆流式、順流式、

交叉式三類按操作方式，分：人工操作層燃燃燒（室）、

機(jī)械層燃燃燒（室）（一）人工操作層燃燃燒室1構(gòu)造及主要原理燃料煤空氣煙氣灰渣細(xì)屑可燃揮發(fā)物、CO、細(xì)小煤屑123456789102爐篦（爐柵、爐排）爐篦多由鑄鐵制成，有：板狀、梁狀爐篦通風(fēng)孔隙的大小、多少，影響：通風(fēng)均勻性按不同的布置方式，爐篦分為：水平爐篦、傾斜爐篦、階梯爐篦三種水平爐篦：傾斜爐篦階梯爐篦：由多塊爐條從上而下傾斜設(shè)置，相鄰兩塊爐條有30~40mm的疊蓋，以防漏煤。設(shè)置階梯爐條目的：燃料下滑時(shí)，水分先蒸發(fā)，燃料有較充分的燃燒時(shí)間階梯爐篦燃燒室：階梯爐條與水平爐條構(gòu)成三種階梯傾斜角：（1）爐條傾斜角=燃料堆自然休止角燃料層厚度在整個(gè)爐篦上一致（2）爐條傾斜角<燃料堆自然休止角燃料層厚度在整個(gè)爐篦上為：上厚下薄（3）爐條傾斜角>燃料堆自然休止角燃料層厚度在整個(gè)爐篦上為：上薄下厚燃燒層結(jié)構(gòu)3燃燒過程特點(diǎn)（水平爐篦）火焰新加煤焦炭灰渣爐篦準(zhǔn)備燃燒燃燼新燃料層：煤上下夾擊受熱，干燥、干餾，將水汽、揮發(fā)物等帶離煤層進(jìn)入爐膛空間，揮發(fā)分及CO著火燃燒；具體燃燒過程：焦炭層:主要燃燒放熱區(qū)，溫度最高還原層：氣流中CO2與碳起還原反應(yīng)，即CO2+C─→2CO，溫度越高，速度越快氧化層：主要進(jìn)行氧化反應(yīng)灰渣層:冷空氣進(jìn)入，爐篦和灰渣被冷卻，而空氣則被預(yù)熱。***灰渣具有保護(hù)爐篦過熱和均勻分散空氣的作用氣體成分及溫度變化：氣體成分（%）溫度（℃）10005001500燃料層高度

火焰

新加煤

焦炭

灰渣

爐篦燃料顆粒大，氧化層厚；燃料揮發(fā)分高，氧化層??；灰分多，氧化層厚

如果燃燒層穩(wěn)定，氧化層的厚度幾乎不隨鼓風(fēng)量變化改變煤層的厚度還可以改變煙氣的成分一次空氣主要是供給焦炭燃燒的需要，二次空氣則是供給揮發(fā)物、CO以及部分被氣流揚(yáng)起的細(xì)小煤粒等燃燒的需要；一般取空氣過剩系數(shù)1.3~1.74燃燒規(guī)律：了解5人工操作燃燒室的空氣供需狀況ab進(jìn)入爐內(nèi)的總空氣量cd實(shí)際參與燃燒的有效空氣量ef實(shí)際需要空氣量gh焦炭燃燒所需空氣量略（二)機(jī)械化層燃燃燒室回轉(zhuǎn)爐篦、傾斜推動(dòng)爐篦、振動(dòng)爐篦三種。同屬于前給式燃燒室。1構(gòu)造及主要原理（1）回轉(zhuǎn)爐篦燃燒室（鏈條爐）無端鏈狀爐條：緩慢回轉(zhuǎn)?；以河晌膊颗懦隹諝猓猴L(fēng)艙中自下而上穿過爐篦***回轉(zhuǎn)爐篦作用：承托煤層、加煤、除渣。煤：由煤斗下部經(jīng)煤閘門帶入燃燒室。（2）傾斜推動(dòng)爐篦燃燒室α組成：活動(dòng)爐條、固定爐條（相間布置、相互搭接）。傾斜角:小于自然休止角?？諝?由下向上流動(dòng)?；顒?dòng)爐條固定爐條（3）振動(dòng)爐篦燃燒室組成：激振器、板狀爐條、彈簧板、下框架、

密封板空氣:由下方供入13245678910112燃燒過程特點(diǎn)（鏈條爐）Ⅰ—新燃料區(qū)Ⅱ—揮發(fā)物逸出、燃燒區(qū)Ⅳ—灰渣區(qū)Ⅲa—焦炭燃燒氧化區(qū)Ⅲb—焦炭燃燒還原區(qū)AGABBCCDDEFABCDEEFGH空氣ⅠⅡⅢaⅣⅢb煤閘門煤斗ABCDEEFGH空氣ⅠⅡⅢaⅣⅢb煤斗煤閘門ABCDEF鏈條爐原則性配風(fēng)方案盡早配風(fēng)法強(qiáng)風(fēng)后吹法推遲配風(fēng)法配風(fēng)量配風(fēng)量配風(fēng)量（三）層燃燃燒室主要尺寸計(jì)算1燃燒室熱強(qiáng)度（熱力強(qiáng)度）（1）爐篦面積熱強(qiáng)度qF—單位面積爐篦在單位時(shí)間內(nèi)燃燒燃料所放出的能量略（2）爐膛容積熱強(qiáng)度qV—單位爐膛空間容積在單位時(shí)間內(nèi)燃燒燃料放出的熱量。略2計(jì)算步驟（1）根據(jù)對(duì)熱量的要求，考慮燃燒室效率，確定燃燒室需要發(fā)出的熱量或燃煤量B。略略三煤粉燃燒過程及設(shè)備煤粉燃燒：原煤經(jīng)破碎、風(fēng)干、粉磨，制得的煤粉；隨空氣噴至燃燒室燃燒。（稱噴流燃燒法或懸浮燃燒法）煤粉燃燒優(yōu)點(diǎn)：燃燒速度快，效率高，煤耗低、溫度高，調(diào)節(jié)方便。煤粉制備：鋼球磨：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作可靠，對(duì)煤種適應(yīng)性好。用于硬質(zhì)煤、含雜質(zhì)多的煤。立式磨：耗電低、設(shè)備體型小，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，噪音小。用于硬度低的煙煤、貧煤、褐煤等。（一）煤粉燃燒過程特點(diǎn)1煤粉燃燒一般采用噴流燃燒法（噴燃法、懸浮燃燒法）。燃燒空間：窯爐爐膛：邊燃燒便把熱量傳給物料，專用燃燒室：熱煙氣經(jīng)擋火墻噴火口進(jìn)入需加熱物料的場(chǎng)所（如窯爐、烘干機(jī)等）特點(diǎn)：煤粉隨一次空氣進(jìn)入燃燒室，呈懸浮狀態(tài)邊隨氣流前進(jìn)，邊依次進(jìn)行干燥、預(yù)熱、揮發(fā)物逸出和燃燒、焦炭粒子燃燒。二次空氣單獨(dú)供入具體燃燒過程：煤粉進(jìn)入到爐膛受到導(dǎo)熱、對(duì)流及輻射加熱、逸出揮發(fā)分，并升溫著火，形成著火區(qū)著火后煤粉與空氣強(qiáng)烈反應(yīng)，并放出大量的熱，構(gòu)成燃燒區(qū)當(dāng)溫度達(dá)到最大值后，燃燒過程已相當(dāng)完全，反應(yīng)減慢，這時(shí)放熱量小于散熱量，溫度下降，從而進(jìn)入燃盡區(qū)1溫度2飛灰含碳量3CO2濃度4氧濃度Ⅰ、著火區(qū)Ⅱ、燃燒中心區(qū)Ⅲ、燃盡區(qū)2組織煤粉燃燒應(yīng)遵循的規(guī)律：（1）合理組織窯內(nèi)氣流以加速煤粉著火（2）合理控制一次風(fēng)量大體滿足揮發(fā)物著火之需要（3）控制合理空氣系數(shù)水泥回轉(zhuǎn)窯的過?？諝庀禂?shù)一般為1.05~1.15。（注意：若為滿足烘干機(jī)對(duì)煙氣溫度的要求而需摻入冷空氣時(shí)，則應(yīng)在煤粉基本燃燼之后的地段再摻入）。（4）確定合理的一次風(fēng)噴出速度一次風(fēng)速大，黑火頭長(zhǎng)；一次風(fēng)速過大，易造成脫火；過小，易造成回火（5）著重加速焦炭粒子的燃燒加速激流擾動(dòng)，以加速氧的擴(kuò)散；控制適當(dāng)空氣系數(shù)，以保證燃燒后期足夠的氧濃度（6）制備細(xì)度適合、粒度均勻的煤粉細(xì)，利于迅速燃燒；細(xì)度要求：0.080mm，方孔篩余8~10%；均勻，利于完全燃燒50~70μm。揮發(fā)分高的煤或質(zhì)地疏松的煤，其粒度可以稍大些；無煙煤或硬質(zhì)煤，粒度就要小些。（7）適當(dāng)大小和形狀的爐膛使煤粉在其中有足夠的停留時(shí)間以保證其能充分燃燼。（8）一、二次空氣的比例要合適，考慮兩個(gè)方面：一次風(fēng)攜帶煤粉噴入燃燒室或窯爐并供逸出的揮發(fā)分燃燒煤粉制備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及窯爐的特點(diǎn)。（9）一、二次空氣的溫度

一次風(fēng)的溫度≤150℃，以防止煤粉發(fā)生爆炸；二次風(fēng)的溫度不受限制（盡量高）。（10）保持較高的爐膛溫度（11）使用合適的煤粉燒嘴（二）煤粉燒嘴1旋流式燒嘴內(nèi)設(shè)導(dǎo)流（旋流）葉片：使氣體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一次風(fēng)、二次風(fēng)可單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，也可同時(shí)旋轉(zhuǎn)。二次風(fēng)殼一次風(fēng)殼旋流葉片旋風(fēng)爐2直流式燒嘴直筒式拔哨式拔哨導(dǎo)管式直流燒嘴：一次風(fēng)、二次風(fēng)可為同心套管，二次風(fēng)外包一次風(fēng)二次風(fēng)、一次風(fēng)可分別于兩處供入直流燒嘴特點(diǎn)：阻力小噴出煤粉射程遠(yuǎn)高溫?zé)煔饣亓髁啃?，延遲著火明顯爐膛火焰充滿程度差燃燒狀態(tài)：將磨成微?；蚣?xì)粉狀的燃料與空氣混合后從噴燃器噴出，在爐膛空間呈懸浮狀態(tài)時(shí)的一種燃燒。直流式（火炬式）旋渦式（旋風(fēng)式）特點(diǎn)：燃燒速度快、燃燒效率高、燃燒溫度高、煤耗低、調(diào)節(jié)方便煤粉燃燒器：煤粉燃燒器：直流煤粉燃燒器旋流煤粉燃燒器（三）煤粉燃燒室兩種：立式：燃料由頂部噴入燃燒室（占地小、散熱多）臥式：燃料由側(cè)面噴入燃燒室（占地大、散熱少）主要部件：燒嘴風(fēng)量調(diào)節(jié)器（調(diào)節(jié)冷空氣量）防爆閥墻內(nèi)通道（預(yù)熱冷空氣）圖4-39、40四沸騰燃燒利用空氣動(dòng)力作用使煤在沸騰狀態(tài)下完成傳熱、傳質(zhì)及燃燒反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)化燃燒、傳熱效果好

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、鋼耗量低

可燃燒劣質(zhì)煤1、煤粒與空氣之間能充分混合?？諝膺^剩系數(shù)小，燃燒速度非常迅速2、熱效率高，可達(dá)95%以上3、燃燒溫度穩(wěn)定，可保持在960~1050℃范圍內(nèi)4、可充分利用各種劣質(zhì)燃料5、沸騰燃燒室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活、易于調(diào)節(jié)、自動(dòng)化程度高及操作環(huán)境好6、空氣動(dòng)力消耗大，煙氣中飛灰量較多7、操作不當(dāng)時(shí)，不完全燃燒造成的熱損失大8、煤的結(jié)焦性強(qiáng)時(shí)，排渣困難沸騰燃燒的特點(diǎn)：沸騰燃燒室的底部安裝有布風(fēng)板爐柵；塊煤經(jīng)錘鏈?zhǔn)狡扑闄C(jī)破碎后，其粒度在0.5~10mm之間，碎煤經(jīng)喂煤口投放到布風(fēng)板爐柵上；布風(fēng)板下為風(fēng)室，空氣由此向上吹送。

（一）燃料在沸騰爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)空氣速度與煤粒存在狀態(tài)：（1）速度低：碎煤顆粒靜止在布風(fēng)板上—固定床；（2）速度達(dá)某值：煤粒被風(fēng)托起，顆粒間的空隙加大，顆粒在一定高度內(nèi)上下翻騰，煤顆粒能懸浮在空氣中受熱，完成干燥、預(yù)熱、干餾、揮發(fā)分逸出及燃燒、焦炭的燃燒及燃燼等燃燒過程—沸騰床（3）流速過快：煤不完全燃燒—?dú)饬斔皖w粒重力和阻力與氣流推力煤層高度、阻力隨速度變化關(guān)系ab段：煤靜止b點(diǎn)：臨界點(diǎn)Wk’：沸騰臨界速度bc段：送風(fēng)速度增大，燃料層內(nèi)風(fēng)速平穩(wěn)，燃層高度增大，阻力變化小Wk’’:氣力輸送（極限速度）固定床沸騰床氣力輸送abcaabbcc燃層高度實(shí)際流速燃層阻力（二）沸騰爐結(jié)構(gòu)柱形：錐形：布風(fēng)裝置：直孔式、側(cè)孔式錐形沸騰室：沸騰段、懸浮段（使小顆粒沉降、延長(zhǎng)小顆粒停留時(shí)間，利于燃燒）空氣正壓進(jìn)煤煙氣溢流渣負(fù)壓進(jìn)煤懸浮段沸騰段（三）沸騰燃料特性1強(qiáng)化燃燒，傳熱系數(shù)高、容積熱強(qiáng)度大2煤種適應(yīng)性廣3利于環(huán)保4利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化5效率較低（煙氣帶走的熱量、飛灰、可燃物較多）6控制和檢測(cè)手段復(fù)雜，耗電多1煤漿燃料煤漿燃料是煤粉與液體如水、油或甲醇混合而成的燃料。種類以煤與何種液體相混合來命名有：（1）油煤漿（COM或COD）油與煤粉混合，可以包含＜10%的水（2）煤油水漿（COW）和煤水油漿（CWO）：水含量大于10%五水煤漿燃燒加（3）水煤混合燃料煤與水的混合物，CWF－水煤燃料，CWS－水煤漿（4）煤－甲醇－水混合物（5）油－石油焦?jié){（6）水－石油焦?jié){加2水煤漿（1）用于工業(yè)蒸汽鍋爐（2）用于電站鍋爐（3）用于各種工業(yè)窯爐（4）用于內(nèi)燃機(jī)（5）用于燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)（6）用于煤粉鍋爐的點(diǎn)火燃料水煤漿是近十幾年發(fā)展起來的一種新型燃料，它由煤粉、水和少量化學(xué)添加劑組成。水煤漿的用途可以代油：加3水煤漿的種類煤漿特征使用方式特點(diǎn)用途50%煤/50%水管道運(yùn)輸降低運(yùn)輸費(fèi)用舊和新設(shè)計(jì)燃煤鍋爐70%煤/29%水/1%添加劑直接燃用燃料費(fèi)用低于燃油、民用燃料舊的燃油設(shè)計(jì)鍋爐60%煤/40%水管道運(yùn)輸直接燃用過程費(fèi)用降低舊和新設(shè)計(jì)燃煤鍋爐超細(xì)煤漿直接燃用燃料減小降負(fù)荷燃油和燃?xì)忮仩t水焦?jié){直接燃用燃料降低燃料費(fèi)用船用鍋爐，燃油鍋爐油焦?jié){直接燃用燃料降低燃料費(fèi)用燃油鍋爐超細(xì)、超凈煤漿替代燃料替代油內(nèi)燃機(jī)直接燃用超凈煤漿直接燃用燃料減小降負(fù)荷燃油和燃?xì)忮仩t加4水煤漿的要求與特點(diǎn)(1)非牛頓流體，一種高濃度煤粉顆粒在水中的懸浮混合物,可以泵送或霧化噴入爐中(2)需有穩(wěn)定的剪切應(yīng)力和良好的穩(wěn)定性（抵制煤粉顆粒沉積）(3)低粘度和很好的流變特性(4)霧化水煤漿時(shí)要求其顆粒容易分離加(5)水煤漿在制造過程中進(jìn)行凈化處理，處理以后可除去原料煤中灰分的50%～75%和黃鐵礦（硫）的40%～90%，并回收原料煤熱值的90%～98%。(6)煤礦可以用水力開采，并把原煤的洗選和水煤漿的制造過程結(jié)合起來，水煤漿的經(jīng)濟(jì)性會(huì)更高。加5水煤漿的制作(1)濕磨將原料煤

濕磨至需要的顆粒尺寸，一般為50~200μm。(2)浮選凈化含有合格煤粉的煤漿被送到浮選凈化段，通過浮選工藝除去其中大部分灰分和硫分。制造水煤漿主要包括以下幾步：加(3)過濾和脫水從浮選段出來的煤漿送至一過濾器（常用真空濃縮過濾器），把水煤漿制成相對(duì)干燥和清潔的煤餅狀，以使最終的水煤漿產(chǎn)品達(dá)到所要求的固體濃度。(4)混合和儲(chǔ)存由濃縮過濾器出來的清潔煤漿的濾餅被送到連續(xù)攪拌的混合器，在混合器中加入化學(xué)添加劑，以滿足所需要的水煤漿特性。當(dāng)混合過程完成以后，水煤漿就制備好了，可以泵送去儲(chǔ)存或直接輸送到用戶。加水煤漿的制作流程圖加6水煤漿的霧化水煤漿良好的霧化特性是使其穩(wěn)定著火和燃燒并保證高的燃燒效率的首要因素。霧化不好不僅會(huì)造成燃燒不穩(wěn)定和燃燒損失增加，而且還會(huì)造成爐膛結(jié)渣。因此，水煤漿霧化噴嘴是關(guān)鍵的燃燒設(shè)備。由于水煤漿在常溫下的工作粘度一般為0.3~1Pa·s，比燃料油在運(yùn)行時(shí)的工作粘度大得多，所以，水煤漿多用空氣或蒸汽霧化噴嘴。一個(gè)良好設(shè)計(jì)的水煤漿噴嘴應(yīng)能達(dá)到以下要求：加(1)具有良好的霧化性能，能得到盡可能細(xì)的水煤漿液滴。希望霧化炬的平均液滴直徑在75μm，這樣才能保證良好的燃燒。(2)霧化介質(zhì)（壓縮空氣或蒸汽）和水煤漿的流量比為0.1~0.25，這樣經(jīng)濟(jì)上才合理。(3)由于水煤漿中含有70%~75%的固體顆粒，因此，從結(jié)構(gòu)和材料上，要使噴嘴具有防磨損的功能。采用碳化硅或陶瓷作為噴口材料，可使噴嘴的工作壽命在2000小時(shí)以上。(4)噴嘴不會(huì)被水煤漿堵塞，并能承受燃燒器重復(fù)啟停所產(chǎn)生的熱應(yīng)力水煤漿噴嘴要求：加空氣霧化水煤漿噴嘴a）T型噴嘴；b）標(biāo)準(zhǔn)Y型噴嘴；c）漸擴(kuò)Y型噴嘴1-碳化硅或陶瓷管加圖為以煙煤為原料煤制成的水煤漿，當(dāng)采用空氣霧化噴嘴，空氣壓力為1.2×105Pa，空氣和水煤漿的流量比分別為10%、20%、30%、40%和50%時(shí)，水煤漿的水分含量和霧化液滴的質(zhì)量平均直徑的關(guān)系。

水煤漿水分含量和霧化液滴質(zhì)量平均直徑的關(guān)系加7水煤漿的燃燒加水煤漿的燃燒過程首先通過噴嘴將其霧化成液滴，液滴在高溫爐膛中迅速蒸發(fā)掉水分，然后就像煤粉燃燒那樣，析出揮發(fā)分、著火和焦炭粒燃燒和燃盡。由于水煤漿的水分含量為25~30%，因此其燃燒的首要問題是在燃燒器根部保證穩(wěn)定的著火。保證水煤漿的穩(wěn)定著火和燃燒，除了上述的正確設(shè)計(jì)噴嘴和保證霧化質(zhì)量外，還要能在燃燒器出口火焰根部維持一個(gè)高溫區(qū)，以保證水煤漿霧化炬具有很高的升溫速率，以使水煤漿液滴中的水分能迅速蒸發(fā)和使揮發(fā)分析出并著火。加水煤漿的燃燒階段水煤漿燃燒過程分三個(gè)階段：（1）水分蒸發(fā)（2）揮發(fā)分析出和燃燒（3）焦炭燃燒加水煤漿燃燒器旋流燃燒器加水煤漿的燃燒特點(diǎn)（與一般煤粉燃燒相比）(1)水煤漿中含有30%～40%的水分，在燃燒過程中首先必須有一個(gè)蒸發(fā)過程，使煤漿的著火熱增加，大約是同種煤粉的66%～87%。(2)水煤漿以噴霧方式進(jìn)入燃燒區(qū)域，為達(dá)到良好的霧化，噴嘴出口速度往往高達(dá)200～300m/s，而煤粉則以一次風(fēng)混合帶入，速度較低，一般為20～30m/s。(3)霧化過程不可能得到比原煤粉更小的液滴，在煤粉燃燒中，往往小顆粒煤粉在著火階段起主要作用，可以迅速加熱而著火，而對(duì)于煤漿，這些小顆粒都形成了較大的液滴。加(4)水煤漿霧滴中有多個(gè)煤粉顆粒，在水分加熱蒸發(fā)和揮發(fā)分析出過程中會(huì)產(chǎn)生二次破碎分離和結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，由于這種結(jié)團(tuán)引起焦炭顆粒明顯大于一般煤粉焦炭粒子而難于燃燒。(5)水煤漿霧炬本身具有很高的動(dòng)量，這對(duì)燃燒室流場(chǎng)組織產(chǎn)生影響。加水煤漿單滴燃燒模型加液滴云的四種群燃燒方式：水煤漿群燃燒模型群燃燒數(shù)：加水煤漿群燃燒模型（一）群燃燒三種模式：帶缺氧焦碳粒子存在區(qū)的水煤漿霧群燃燒加群燃燒三種模式：水煤漿群燃燒模型（二）不帶缺氧焦碳粒子存在區(qū)的水煤漿霧群燃燒加群燃燒三種模式：水煤漿群燃燒模型（三）顆粒揮發(fā)分析出和焦碳粒子燃燒的水煤漿霧群燃燒加火焰的4個(gè)區(qū)域：①揮發(fā)分析出區(qū)②空氣不足未燃焦炭區(qū)③焦炭燃燒區(qū)④非燃燒區(qū)群燃燒三種模式：水煤漿群燃燒模型加目前，我國的大氣環(huán)境，具有普遍影響的污染主要是燃料的燃燒。六燃燒污染及防治影響較大的污染物有：飄塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等。各種污染物的濃度超過大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)環(huán)境污染，損害人體健康，造成對(duì)自然環(huán)境的嚴(yán)重破壞加1二氧化硫主要為燃燒含硫的煤及石油等燃料產(chǎn)生。一般1t煤中含有約5~50kg硫，1t石油約含5~30kg硫二氧化硫?yàn)闊o色有刺激性氣體，主要導(dǎo)致呼吸道疾病。大氣中SO2平均濃度達(dá)到3.5mg/m3，會(huì)誘發(fā)哮喘、呼吸道感染、肺功能損傷。SO2還會(huì)對(duì)動(dòng)植物造成損害，對(duì)金屬、建材造成腐蝕作用。加防治二氧化硫污染的措施：提高窯爐熱效率，降低燃料消耗高煙囪排放，降低污染源區(qū)的污染物濃度燃燒脫硫（沸騰脫硫：細(xì)碎煤燃燒時(shí)加入脫硫劑如石灰石、白云石等，在灼熱的沸騰燃料層中邊燃燒邊脫硫，使SO2與脫硫劑形成CaSO4隨灰渣排出）燃料脫硫（固體燃料轉(zhuǎn)換成氣體燃料過程中脫硫；洗煤、重油加氫脫硫）排煙脫硫（活性炭吸附SO2，再用水吸附回收，制得副產(chǎn)品硫酸）加2氮氧化物（NOx）指NO，NO2，N2O，NO3，N2O3，N2O4，N2O5等總稱。造成大氣污染的主要是NO，NO2燃燒過程的是NOx有兩種：高溫燃燒下，空氣中N2的O2和反應(yīng)生成燃料中含氮化合物（C6H5N，C12H9N）及氨基化合物（RNH3）燃燒分解出N2的O2形成加NO對(duì)人體和動(dòng)物體內(nèi)的血色素有強(qiáng)烈的親和作用，比CO大1000倍，任何動(dòng)物吸入NO，會(huì)引起血液嚴(yán)重缺氧，損壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起麻痹癥狀。濃度為0.12×10-6時(shí)，有臭味濃度為80×10-6時(shí)，經(jīng)3~5min胸部出現(xiàn)絞痛

300~500×10-6時(shí)，數(shù)分鐘引起支氣管炎和肺水腫死亡加NO2對(duì)人體有強(qiáng)烈刺激作用。濃度1mg/m3時(shí)，連續(xù)吸入4h，肺細(xì)胞組織將發(fā)生變化。

濃度達(dá)100mg/m3時(shí)，1min內(nèi)人的呼吸發(fā)生異常。濃度達(dá)200~300mg/m3時(shí)，人在0.5~1h內(nèi)死亡。大氣中允許的濃度0.15mg/m3加3煙塵沒有完全燃燒的微小炭粒及隨廢氣一起排出的灰分。直徑大于10μm的煙塵在大氣中容易沉降，稱為降塵。直徑小于10μm的煙塵不容易沉降，長(zhǎng)時(shí)間漂浮于大氣，稱為飄塵。直徑小于0.01~0.1μm的煙塵會(huì)在肺部沉積下來，難以排出,嚴(yán)重危害健康。窯爐、熔化爐、退火爐、干燥器、煤氣發(fā)生爐等易產(chǎn)生加防治煙塵污染的措施：合理選擇燃料組織燃燒過程氣體燃料灰塵甚少液體燃料燃燒不完全，煙囪冒大量黑煙，造成污染浪費(fèi)燃料固體燃料加煤、拔火時(shí)易產(chǎn)生煙塵加4含酚廢水煤氣凈化時(shí)易產(chǎn)生。其凈化洗滌水中含酚量較高，若直接排入這些有毒廢水，會(huì)污染水源，危害人體將康，危害漁業(yè)、農(nóng)業(yè)酚類屬有較高毒性的有機(jī)化合物，主要破壞細(xì)胞原漿，低濃度酚使蛋白質(zhì)變質(zhì)，高濃度酚使蛋白質(zhì)沉淀，對(duì)各種細(xì)胞有直接危害，對(duì)皮膚、粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用。長(zhǎng)期飲用含酚廢水，會(huì)造成頭暈、貧血、皮疹、神經(jīng)系統(tǒng)癥狀含酚廢水很難處理，工廠發(fā)生爐