馬家溝的鍋爐總結(jié)

第一節(jié)概述供熱系統(tǒng)組成熱源、熱網(wǎng)和熱用戶鍋爐——是一種將煤炭、石油、可燃?xì)怏w等能源所儲藏的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為一定溫度和壓力的水或蒸汽的換熱設(shè)備。鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能，把水加熱成為熱水或蒸汽的設(shè)備。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為生產(chǎn)和生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。鍋爐由“鍋”和“爐”兩部分組成，“鍋”是指被加熱的盛水和蒸汽的容器。其作用是吸收燃料在爐中釋放的熱能，將水加熱成熱水或蒸汽?！盃t”是鍋爐中燃料燃燒的場所，其作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。“鍋”與“爐”以換熱表面分開，一側(cè)是“鍋”，另一側(cè)則是“爐”。為了保證鍋爐的正常、安全運(yùn)行，還需要配置必要的附件、儀表、自控裝置和輔助設(shè)備。第二節(jié)鍋爐的基本構(gòu)造和工作過程一、鍋爐的基本構(gòu)成：汽鍋(drum)和爐子（furnace）爐子（以SHL型鍋爐為例）：是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿娜紵到y(tǒng)。包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風(fēng)裝置等。汽鍋：是接受高溫?zé)煔獾臒崃坎⑵鋫鹘o工質(zhì)的受熱面系統(tǒng)。包括鍋筒（汽包）、管束、集箱、和下降管等組成的一個(gè)封閉汽水系統(tǒng)。（1）爐膛提供燃料燃燒及輻射受熱面布置的空間，保證燃料燃盡并使出口煙氣溫度冷卻到對流受熱面能安全工作的數(shù)值。（2）燃燒設(shè)備將燃料和燃燒所需空氣送入爐膛并使燃料及時(shí)著火和穩(wěn)定燃燒。（3）鍋筒連接鍋爐各受熱面，組成水循環(huán)回路；實(shí)現(xiàn)汽、水分離；適應(yīng)負(fù)荷變化。（4）水冷壁吸收爐膛輻射熱并保護(hù)爐墻。（5）對流管束以對流方式吸收煙氣熱量，加熱工質(zhì)水使之汽化。（6）過熱器將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽。（7）省煤器吸收鍋爐尾部煙氣的熱量加熱給水，以降低排煙溫度，節(jié)約燃料。（8）空氣預(yù)熱器加熱燃燒用的空氣，改善爐內(nèi)燃料的著火和燃燒；降低排煙溫度，提高鍋爐效率。鍋筒又叫汽包，是鍋爐最重要的受壓元件，其作用為：

（1）接受鍋爐給水，同時(shí)向蒸汽過熱器輸送飽和蒸汽，連接上升管和下降管構(gòu)成循環(huán)回路，是給水加熱、產(chǎn)生蒸汽與蒸汽過熱三個(gè)過程的連接樞紐。

（2）鍋筒中儲存一定量的飽和水，具有一定的蒸發(fā)能力，儲存的水量愈多，適應(yīng)負(fù)荷變化的能力就愈大。

（3）鍋筒內(nèi)部安裝有給水、加藥、排污和蒸汽凈化等裝置，以改善蒸汽品質(zhì)。鍋筒是由鋼板焊接而成的圓筒形容器，由筒體和封頭兩部分組成。工業(yè)鍋爐筒體長度為2～7m，筒體直徑為0.8～1.6m，壁厚為12～16mm。鍋筒兩端的封頭是用鋼板沖壓而成，并焊接在筒體上。在封頭上開有橢圓形人孔，人孔蓋板是用螺栓從汽包內(nèi)側(cè)向外側(cè)拉緊的。鍋筒由上升管與下降管連接起來組成自然循環(huán)回路。上鍋筒內(nèi)匯集了循環(huán)回路中的汽水混合物，常設(shè)有汽水分離裝置，給水分配管。為了改善鍋爐水的品質(zhì)，有的鍋爐還設(shè)有連續(xù)排污管和加藥管。下鍋筒內(nèi)則有定期排污裝置。水冷壁管垂直布置在爐膛內(nèi)四周，其主要作用是吸收高溫?zé)煔獾拇罅枯椛錈?，同時(shí)可以減少熔渣和高溫?zé)煔鈱t墻的損壞，保護(hù)爐墻。水冷壁管下端與下集箱相連，下集箱通過下降管與鍋筒的水空間相連，上端直接與上鍋筒連接，或接到上集箱經(jīng)導(dǎo)汽管與鍋筒連接，構(gòu)成水冷壁的水循環(huán)系統(tǒng)。對流管束通常是由連接上下鍋筒間的管束構(gòu)成。全部對流管束都布置在煙道中，受煙氣的沖刷而換熱，也稱對流受熱面，是另一種主要受熱面。蒸汽過熱器的作用是將上鍋筒引出的飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽。工業(yè)用汽多為飽和蒸汽，故一般鍋爐中多不設(shè)置蒸汽過熱器。只有在生產(chǎn)用汽需要較高的溫度，而不需要提高蒸汽壓力，或?yàn)榱嗽谡羝斔瓦^程中減少冷凝損失而需要過熱蒸汽時(shí)，才在鍋爐中裝設(shè)蒸汽過熱器。省煤器是給水的預(yù)熱設(shè)備。它裝置在鍋爐的尾部煙道，吸收煙氣的熱量，對流換熱，有效地降低排煙溫度，提高熱效率，節(jié)約燃料。同時(shí)，由于提高了給水溫度，還可減小因溫差而引起鍋筒壁的熱應(yīng)力，有利于延長鍋筒的使用壽命。對于供熱鍋爐，省煤器一般用鑄鐵制造，可降低鍋爐造價(jià)?？諝忸A(yù)熱器，簡稱空預(yù)器，是利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱燃料燃燒所需空氣的換熱設(shè)備。二、鍋爐的工作過程燃料的燃燒過程煤：加煤斗——爐排表面——除渣板——灰斗空氣：送風(fēng)機(jī)——空氣預(yù)熱器——爐排腹中風(fēng)倉——與燃料混合燃燒——形成高溫?zé)煔鉄煔庀蛩ㄆ┑膫鳠徇^程爐膛四周墻面上的水冷壁管——爐膛出口——蒸汽過熱器——對流管束——省煤器——空氣預(yù)熱器水的受熱和汽化過程水循環(huán)汽水分離鍋爐的工作過程鍋爐給水——水處理（除硬、除堿、除氧）——給水泵加壓——省煤器——上鍋筒水循環(huán)回路（兩類）上鍋筒——下降管——下集箱——水冷壁—上集箱——上鍋筒上鍋筒——受熱弱的對流管束——下集箱或下鍋筒——受熱強(qiáng)的對流管束——上集箱或上鍋筒——受熱弱的對流管束鍋爐給水一般均含有少量雜質(zhì)，隨著鍋爐水的不斷蒸發(fā)和濃縮，鍋爐水雜質(zhì)的相對含量會越來越高，即鍋爐水含鹽濃度增大。又由于受熱面各上升管進(jìn)入上鍋筒的汽水混合物具有很高動能，會沖擊蒸發(fā)面和汽包內(nèi)部裝置，引起大量的鍋爐水飛濺。這些質(zhì)量很小的水珠很容易被流速很高的蒸汽帶走。于是蒸汽攜帶了含鹽濃度較高的鍋爐水而被污染，即蒸汽品質(zhì)惡化了。品質(zhì)惡化的蒸汽會在蒸汽過熱器或換熱設(shè)備及閥門內(nèi)結(jié)垢，這樣不僅影響設(shè)備的傳熱效果，而且影響設(shè)備的安全運(yùn)行。因此，保持蒸汽的潔凈，降低蒸汽的帶水量是非常重要的。對于低壓小容量的鍋爐，由于對蒸汽品質(zhì)要求不高，且上鍋筒的蒸汽負(fù)荷較小，可以利用上鍋筒中蒸汽空間進(jìn)行自然分離或裝設(shè)簡單的汽水分離裝置。對于較大容量的鍋爐，單純采用汽水的自然分離已不能滿足要求，需要在上鍋筒內(nèi)裝設(shè)汽水分離裝置。汽水分離裝置形式很多，按其分離的原理可分為自然分離和機(jī)械分離兩類。自然分離是利用汽水的密度差，在重力作用下使水、汽得以分離。機(jī)械分離則是依靠慣性力、離心力和附著力等使水從蒸汽中分離出來。目前，供熱鍋爐常用的汽水分離裝置有水下孔板、擋板、勻汽孔板、集汽管、蝸殼式分離器、波形板及鋼絲網(wǎng)分離器等多種。水下孔板應(yīng)用于汽水混合物自水空間引入上鍋筒的鍋爐。由一層或數(shù)層鋼絲網(wǎng)和拉網(wǎng)鋼板間隔排列而成的一種分離器，這種分離器與汽流的接觸面積很大，汽流中水滴易于吸附在鋼絲網(wǎng)上，達(dá)到汽水分離的目的。這種分離器結(jié)構(gòu)簡單，阻力較小，適用于無除氦設(shè)備的小型鍋爐上。鋼絲網(wǎng)宜用不銹鋼絲制成，否則腐蝕較快，氧化物易堵住網(wǎng)孔。飽和濕蒸汽在波形板組成的曲折通道中通過時(shí)，水滴受慣性力的作用被甩到波形板上，靠重力下流達(dá)到汽水分離的目的。當(dāng)汽水混合物被引入鍋筒汽空間時(shí)，在汽水引入管的管口可裝設(shè)擋板，以形成水膜和削減汽水流的功能。蒸汽在流經(jīng)擋板間隙時(shí)因急劇轉(zhuǎn)彎，又可從汽流中分離出部分水滴，起著汽水的粗分離作用。勻汽孔板也是借小孔節(jié)流作用使鍋筒汽空間各處負(fù)荷均勻。通?？装寰鶆蜷_孔。為了增加鍋筒汽空間重力分離效果，孔板盡量裝得高些，以增加蒸汽空間的有效分離高度，但要注意孔板頂上空間的縱向蒸汽流速不宜過大。蝸殼式分離器蝸殼式分離器是一種利用離心分離原理的裝置。蒸汽由分離器上部切向進(jìn)入蝸殼后，經(jīng)小孔折入內(nèi)裝的集汽管，再由集汽管匯集到蒸汽引出管引出。由于蒸汽切向進(jìn)入的離心作用，使水滴粘附于壁面上流入疏水管中排入水空間。蝸殼分離器的總長度不小于上鍋筒直段長度的2/3。由于蒸汽在蝸殼內(nèi)經(jīng)過多次轉(zhuǎn)彎，受離心力的作用，分離效果較好。一般用于蒸發(fā)量較小、對蒸汽品質(zhì)要求較高的鍋爐。工業(yè)鍋爐分類工業(yè)鍋爐的分類方法很多。按鍋爐提供的工質(zhì)狀態(tài)可分為熱水鍋爐和蒸汽鍋爐。按工質(zhì)出口的壓力可分為常壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐和高壓鍋爐。常壓鍋爐的表壓為零；低壓鍋爐的壓力一般小于1.275Mpa；中壓鍋爐的壓力一般為3.825Mpa；高壓鍋爐的壓力一般為9.8Mpa。按鍋筒數(shù)目可分為單鍋筒和雙鍋筒鍋爐，鍋筒可縱向或橫向布置。按蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)的流動方式可分為自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐。自然循環(huán)鍋爐具有鍋筒，利用下降管和上升管中工質(zhì)的密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐在循環(huán)回路的下降管與上升管之間設(shè)置了循環(huán)泵輔助水循環(huán)并作強(qiáng)制流動。按管內(nèi)流動介質(zhì)可分為火管鍋爐和水管鍋爐。按燃燒方式可分為火床燃燒（層燃）鍋爐、火室燃燒（懸浮燃燒）鍋爐和流化床燃燒鍋爐等。按爐膛煙氣的壓力可分為負(fù)壓鍋爐、微正壓鍋爐和增壓鍋爐。負(fù)壓鍋爐中爐膛壓力保持負(fù)壓，是燃煤鍋爐的主要型式。微正壓鍋爐中爐膛表壓力為2～5kPa，宜于低氧燃燒。增壓鍋爐中爐膛表壓力大于0.3MPa。按所用燃料或能源可分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、廢料鍋爐及其他能源鍋爐，如以太陽能、地?zé)崮堋㈦娔艿饶茉礊闊嵩吹腻仩t。按鍋爐出廠型式可分為快裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐。小型鍋爐一般為快裝型式。鍋爐中三個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程：

燃料的燃燒過程、煙氣向水的傳熱過程，水的受熱氣化過程

保障鍋爐燃燒充分的條件：

高溫的環(huán)境

充足而適量的空氣

空氣和燃料的充分混合

及時(shí)地排走煙氣和灰渣

第三節(jié)鍋爐基本特性的表示一、蒸發(fā)量、熱功率蒸汽鍋爐采用額定蒸發(fā)量表示，是指蒸汽鍋爐在額定壓力、溫度和保證達(dá)到規(guī)定的熱效率指標(biāo)條件下，每小時(shí)連續(xù)最大的蒸汽產(chǎn)量。常用符號：D，單位是：t/h。熱水鍋爐可用額定熱功率表示，是指熱水鍋爐在額定壓力、溫度和保證達(dá)到規(guī)定的熱效率指標(biāo)條件下，每小時(shí)連續(xù)最大的產(chǎn)熱量。常用符號：Q，單位是：MW。熱功率與蒸發(fā)量之間的關(guān)系，可表示為：對于熱水鍋爐：本節(jié)課內(nèi)容0304二、蒸汽（或熱水）參數(shù)鍋爐的參數(shù)是指鍋爐工作壓力、工質(zhì)溫度。蒸汽鍋爐：生產(chǎn)飽和蒸汽鍋爐的參數(shù)系指上鍋筒主蒸汽閥門出口處的額定飽和蒸汽壓力(表壓力)。生產(chǎn)過熱蒸汽的鍋爐是指過熱器出口集箱主蒸汽閥門出口處的蒸汽壓力和過熱蒸汽溫度熱水鍋爐：熱水鍋爐的允許工作壓力和額定出水溫度，是指高溫?zé)崴┧y門出口處的額定壓力、熱水溫度及加水閥門進(jìn)口處的水溫度。三、受熱面蒸發(fā)率、受熱面發(fā)熱率受熱面——指汽鍋和附加受熱面等與煙氣接觸的金屬表面積，也就是煙氣與水或蒸汽進(jìn)行熱交換的表面積。受熱面蒸發(fā)率——每m2受熱面每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽量，用D/H(kg/m2.h)表示。受熱面發(fā)熱率——每m2受熱面每小時(shí)所產(chǎn)生的熱量，用Q/H(kJ/m2.h,或MW/m2)表示。對于一般供熱鍋爐D/H<30~40Kg/m2.h，熱水鍋爐Q/H<23.25KW/m2D/H,Q/H表示鍋爐工作強(qiáng)度，該指標(biāo)大，表明傳熱好，金屬耗量少，結(jié)構(gòu)緊湊。四、鍋爐的熱效率定義——每小時(shí)送進(jìn)鍋爐的燃料（全部完全燃燒時(shí)）所能發(fā)出的熱量中有百分之幾被用來產(chǎn)生蒸汽或加熱水。它是一個(gè)能真實(shí)說明鍋爐運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。鍋爐熱效率——載熱體或工質(zhì)吸收熱量/燃料完全燃燒所放出的熱量一般供熱鍋爐為60~92%JB/T10094-2002<工業(yè)鍋爐通用技術(shù)條件>中,規(guī)定了在工業(yè)鍋爐通用技術(shù)要求下,試驗(yàn)、檢驗(yàn)和驗(yàn)收以及新產(chǎn)品鑒定的熱效率不應(yīng)低于下表規(guī)定值。五、衡量鍋爐經(jīng)濟(jì)性的三個(gè)指標(biāo)鍋爐熱效率鍋爐的金屬材料耗量鍋爐運(yùn)行的耗電量金屬耗率：相應(yīng)于鍋爐每噸蒸發(fā)量所耗用的金屬材料的重量，一般為2-6t/t

耗電率：每產(chǎn)生1t蒸汽所耗用電的度數(shù)，一般為10kw.h/t左右。包括鍋爐本體配套輔機(jī)，如風(fēng)機(jī)、鏈條爐排驅(qū)動，破碎機(jī)、篩煤機(jī)，煤粉爐的磨煤機(jī)等的耗電量等。六、鍋爐型號的表示方法

鍋爐型號由三部分組成，各部分之間用短橫線相連。

第一部分：表示鍋爐型式，燃燒方式和蒸發(fā)量，共分三段：第一段用兩個(gè)漢語拼音字母代表鍋爐本體型式（DZ、SH、WN、QX、DL）第二段用一個(gè)漢語拼音代表燃燒方式；（G、L、P、W、S）第三段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示蒸發(fā)量或熱功率。第二部分：表示蒸汽(或熱水)參數(shù)，共分兩段，中間一斜線分開。第一段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示額定蒸汽壓力或允許工作壓力；第二段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示過熱蒸汽(或熱水)溫度，飽和蒸汽不用表示溫度第三部分：表示燃料種類，以拼音字母和羅馬字分別代表燃料類別和分類。（W、A、P、H、Y、Q）舉例：SHL10-1.25-AⅡ:雙鍋筒橫置式鏈條爐排鍋爐，額定蒸發(fā)量為10t/h，額定壓力為1.25MPa，出口蒸汽為飽和蒸汽，燃用Ⅱ類煙煤。QXS14-1.25/130/70-Y:

強(qiáng)制循環(huán)室燃鍋爐，額定熱功率為14MW，允許工作壓力為1.25MPa，出水溫度130℃，進(jìn)水溫度為70℃，燃料為油。第四節(jié)鍋爐房設(shè)備的組成鍋爐房設(shè)備包括：鍋爐本體和鍋爐房輔助設(shè)備一、鍋爐本體包括：汽鍋、爐子、蒸汽過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器，后三者為附加受熱面，后兩者為尾部受熱面。過熱器在工業(yè)鍋爐中較少應(yīng)用，省煤器在1t/h以上容量的鍋爐中一般都有應(yīng)用，空預(yù)器一般在10t/h鍋爐上應(yīng)用。1.運(yùn)煤除灰系統(tǒng)煤由皮帶運(yùn)輸機(jī)送入煤倉，通過爐前小煤斗落入爐排上?；以擅憾贩湃牖臆囁统?.送引風(fēng)系統(tǒng)給爐子送入燃燒所需要空氣和從鍋爐引出煙氣，并使煙氣以必需的流速沖刷受熱面。通風(fēng)設(shè)備包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和煙囪減少煙塵污染：除塵器和灰車3.水、汽系統(tǒng)（包括排污系統(tǒng)）水處理設(shè)備——除硬（Ca+,Mg+）除氧，水箱給水泵分汽缸排污水——排污降溫池或擴(kuò)容器燃料是提供熱能的物質(zhì)。鍋爐用燃料可分為氣體燃料、液體燃料和固體燃料。如果按燃料獲得的方法來分，又可分為天然燃料和人工燃料。類別天然燃料人工燃料氣體燃料天然氣高爐煤氣，發(fā)生爐煤氣，焦?fàn)t煤氣，液化石油氣液體燃料石油汽油，煤油，柴油，瀝青，焦油固體燃料木柴，泥煤，煙煤，石煤，油頁巖木炭，焦炭，泥煤磚，煤矸石，甘蔗渣，可燃垃圾等燃料分類燃料的種類和特性與鍋爐造型、運(yùn)行操作以及鍋爐工作的安全性和經(jīng)濟(jì)性有著密切的關(guān)系。燃料的化學(xué)成分及含量，通常是通過元素分析法測定求得，主要元素有：碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S)，還包括一定數(shù)量的灰分(A)和水分(M)對于固體燃料，組成成分還可通過工業(yè)分析法測定，工業(yè)分析成分有水分、揮發(fā)分（V）、固定碳（Cgd）和灰分一、燃料的元素分析成分1.碳C(Cadafbon)燃料的主要可燃元素，約占可燃成分總量的50~95% 1kg碳完全燃燒產(chǎn)生32866kJ的熱量，是決定煤發(fā)熱量的主要元素含碳量與煤形成的年代有關(guān)，時(shí)間越長，含碳量越高。無煙煤最高。煤中的碳不是以單質(zhì)形態(tài)存在的，而是與H、S、O、N等組成高分子有機(jī)化合物。碳元素屬于難燃物質(zhì)，含碳量越多的煤，如無煙煤，著火點(diǎn)越高，不易點(diǎn)燃，需預(yù)熱、引燃且燃燒時(shí)間長。液體燃料含碳量變化范圍小，碳構(gòu)成有機(jī)化合物。氣體燃料中，碳構(gòu)成各種烷烴和烯烴類。2.氫H(Hyddafogen)燃料中的重要的可燃成分1Kg氫完全燃燒釋放出120370kJ的熱量，是燃料中單位發(fā)熱量最高的元素，且易著火，是燃料中最有利的元素。煤中氫占可燃成分的2~6%，煤化程度越高，氫含量越少。液體燃料的氫含量較高，約占10~14%。氣體燃料中焦?fàn)t煤氣中H的含量最高，天然氣中H的含量極少。氫含量高的燃料，容易引起高溫缺氧而析出碳黑，冒黑煙，污染環(huán)境。6水分M燃料的主要雜質(zhì)水分在煤中存在的形式外水分（Mf）機(jī)械附著和潤濕在燃料顆粒表面及大毛細(xì)孔中的水分內(nèi)水分（Minh）吸附和凝聚在顆粒內(nèi)部的毛細(xì)孔中的水分，又稱固有水分。外水分和內(nèi)水分的總和稱為固體燃料的全水分。結(jié)晶水（化合物形態(tài)）CaSO4.2H2OAl2O3.2SiO2.2H2O煤的水分含量差別很大，一般隨煤化成度的增高而減少，低者僅為2~5%，高者可達(dá)50~60%（云南昭通褐煤）液體燃料為1~3%，氣體燃料中一般含有很微量的水蒸氣煤中水分的危害 降低可燃成分的比例，減少了煤的發(fā)熱量水分汽化吸收熱量，降低爐膛溫度，使燃料著火困難，延長燃燒時(shí)間由于水蒸氣的存在，燃用高水分的煤時(shí)，煙氣體積增大，使煙氣帶走更多的熱量，鍋爐熱效率降低加劇尾部受熱面的低溫腐蝕和堵灰好處但對粉末狀煤加水，可減少灰損失，漏煤損失，防止產(chǎn)生火口。水分蒸發(fā)后，在煤層中會形成孔隙，加大燃料和空氣接觸面積，有利于燃燒完全。燃料油中水分的危害引起管道和設(shè)備的腐蝕增加排煙熱損失不均勻的水分含量會導(dǎo)致爐內(nèi)火焰脈動，甚至熄火燃料油需要進(jìn)行脫水處理7灰分A(Ash)燃料的主要雜質(zhì)夾雜在燃料中的不可燃的礦物質(zhì)，也是燃料的主要雜質(zhì)煤中灰分含量在10%直至大于50%灰分的危害灰分越多，煤的發(fā)熱量就降低，著火和燃燒都會發(fā)生困難灰熔化后會造成裹碳，造成不完全燃燒損失如果灰的熔點(diǎn)較低，爐排和爐內(nèi)受熱面上還能引起結(jié)渣，破壞鍋爐正常燃燒和惡化傳熱過程?；曳e沉在管束，影響通風(fēng)，影響傳熱灰隨煙氣流動沖刷受熱面，會造成機(jī)械磨損隨煙氣排入大氣，污染環(huán)境灰分的優(yōu)點(diǎn)：對于層燃爐，灰分有保護(hù)爐排作用，灰分不應(yīng)小于10%。二、燃料成分分析數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)與換算為了便于燃料的熱工計(jì)算和燃燒機(jī)理分析，對燃料的各組成成分可用相應(yīng)的質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示，各成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%

由于燃料中的水分和灰分會隨外界條件的變化而變化，如隨著開采、運(yùn)輸和貯存等條件的變化而變化，甚至隨著氣候條件的變化而變化。為了使用或研究工作的需要，在計(jì)算燃料各成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)時(shí)，可將某種成分(如水分或灰分)不考慮在內(nèi)。

=100%

這樣按不同的“成分組合”計(jì)算出來的各成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)就會差別很大，這種根據(jù)燃料存在的條件或根據(jù)需要而規(guī)定的“成分組合”就稱為基準(zhǔn)。所用的基準(zhǔn)不同，同一種煤的同一成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不同。常用的基準(zhǔn)有以下四種：收到基(應(yīng)用基）在爐前準(zhǔn)備燃燒的燃料的各種成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100%其特點(diǎn)是，包括全部水分在內(nèi)的上述7種組成成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。

收到基(應(yīng)用基）成分是實(shí)際的應(yīng)用成分，用于鍋爐的燃燒，傳熱、通風(fēng)和熱工試驗(yàn)的計(jì)算?？諝飧稍锘ǚ治龌?shí)驗(yàn)條件下（t=20℃,ψ=65%）進(jìn)行風(fēng)干后分析所得的組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量。以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的燃料為基準(zhǔn)，自然干燥失去外在水分，其余的成分組合就是空氣干燥基。

Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100%空氣干燥基水分包括全部內(nèi)水分和部分外水分為了避免水分在分析過程中變動，在試驗(yàn)室中進(jìn)行燃料成分分析是采用空氣干燥基成分干燥基將煤烘干除去水分后，分析所得的組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%可以真實(shí)地反映煤中A的含量干燥無灰基（可燃基）去掉水分、灰分進(jìn)行分析所得到的組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%判斷煤的燃燒特性和對煤進(jìn)行分類的依據(jù)已知收到基(應(yīng)用基）,如何求其他幾種基?各種基的換算關(guān)系（推導(dǎo)）例如，若已知干燥無灰基含碳量，求收到基含碳量。以收到基煤樣的質(zhì)量為100，則干燥無灰基的煤樣質(zhì)量為。收到基煤樣中碳的絕對質(zhì)量為，干燥無灰基煤樣中碳的絕對質(zhì)量為。由于物質(zhì)不滅，則有=干燥無灰基的其它成分都可用同樣的方法換算到相應(yīng)的收到基成分，它們的換算系數(shù)也都是三、煤的工業(yè)分析按煤的燃燒過程進(jìn)行成分分析，用以判斷煤在鍋爐中燃燒的特性，據(jù)此采取相應(yīng)的技術(shù)措施煤的燃燒分為三個(gè)階段：著火前的熱力準(zhǔn)備階段；揮發(fā)物和焦炭的燃燒階段；燃燼階段預(yù)熱干燥—揮發(fā)物溢出—焦炭燃燒—燃燼煤的工業(yè)分析成分包括：M(水分)、V(揮發(fā)分)、Cgd(固定碳)、A(灰分)1.揮發(fā)分（Volatile）在試驗(yàn)室中，失去水分的干燥煤樣在隔絕空氣下加熱至一定溫度,煤樣所析出的氣態(tài)物質(zhì)為揮發(fā)物，其百分?jǐn)?shù)含量為揮發(fā)分。揮發(fā)分的組成——是煤中有機(jī)物質(zhì)熱分解的產(chǎn)物可燃?xì)怏wCO、H2、氣態(tài)烴類（由C、H元素組成的有機(jī)化合物）、少量酚醛CO2水蒸氣煤粒被送入爐膛后，由于受熱而很快蒸發(fā)出水分，變成干燥的煤。然后開始熱分解析出揮發(fā)物。達(dá)到一定溫度且與空氣成一定比例混合，揮發(fā)物中的氣態(tài)烴就會首先達(dá)到著火條件而燃燒，煤粒周圍氣溫迅速升高，然后引燃煤碳，殘留的揮發(fā)物繼續(xù)析出。揮發(fā)物析出的速率隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律下降。煤的揮發(fā)分是表征煤的燃燒特性的重要指標(biāo)，鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)和鍋爐運(yùn)行方法都與其值有關(guān)對爐內(nèi)著火和燃燒影響很大揮發(fā)分越多，煤的著火點(diǎn)就越低揮發(fā)分逸出后，形成多孔疏松的焦炭，氧氣較易滲入焦炭內(nèi)部，容易燃燒影響爐膛空間大小高揮發(fā)分的煤需要有較大的爐膛空間;低揮發(fā)分的煤要加強(qiáng)爐排的冷卻根據(jù)煤中揮發(fā)分占可燃成分的多少(Cdafgd+Vdaf=100%)，可以把煤分為（表征煤的煤化程度）：泥炭70%，褐煤〉40%，煙煤〉20%，貧煤10~20%，無煙煤〈10%2.焦炭和煤的焦結(jié)性

各種煤的焦炭物理性質(zhì)、外觀差異很大，有的松散成粉狀，有的則成為是分堅(jiān)硬的焦塊，焦炭的這種不同焦結(jié)性狀，為煤的焦結(jié)性。按粘結(jié)程度分為：1.粉狀，2粘著，3弱粘結(jié)4不熔融粘結(jié)，5不膨脹熔融粘結(jié)，6微膨脹熔融粘結(jié)，7膨脹熔融粘結(jié)，8強(qiáng)膨脹熔融粘結(jié)煤的焦結(jié)性對煤在爐內(nèi)的燃燒過程和燃燒效率的影響層燃爐不易燃用焦結(jié)性很弱、很強(qiáng)的煤。焦呈粉狀，密實(shí)層狀不透風(fēng)，不能完全燃燒。大量灌風(fēng)，影響爐膛溫度。部分被吹走或從爐排通風(fēng)空隙中漏落的焦末，不再燃燒，造成不完全燃燒熱損失焦呈塊狀，焦炭內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)難于與空氣接觸，使燃燒困難。同時(shí)，爐層也會因焦結(jié)而失去多孔性，即增大阻力又使燃燒惡化。3.灰熔點(diǎn)煤灰不是一種純凈的物質(zhì)，是混合物，因而沒有固定的熔點(diǎn)，受熱后從固態(tài)逐漸向液態(tài)轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化特性就是煤灰的熔融性。表示煤灰熔融性的方法，各國不盡相同，但都是在嚴(yán)格規(guī)定的試驗(yàn)條件下，將煤灰制成特定的形狀，然后在不斷加熱情況下觀察其形態(tài)變化與溫度的關(guān)系，以發(fā)生某種形態(tài)變化的溫度來表征煤灰的熔融性。灰熔點(diǎn)對鍋爐工作的影響很大。灰熔點(diǎn)低，容易引起受熱面結(jié)渣，堵塞爐排的通風(fēng)孔等。熔化的灰渣還會裹住未燃盡的焦炭，妨礙其燃燒與燃盡。

第二節(jié)煤的發(fā)熱量煤的燃燒特性發(fā)熱量揮發(fā)分焦結(jié)性灰熔點(diǎn)發(fā)熱量：單位質(zhì)量的煤完全燃燒時(shí)所放出的熱量。低溫發(fā)熱量在鍋爐爐膛內(nèi)煤完全燃燒所能放出的熱量高位發(fā)熱量煤在鍋爐中燃燒，生成的煙氣中水以水蒸汽狀態(tài)存在，當(dāng)考慮水蒸汽凝結(jié)放熱，放出汽化潛熱，得到高位發(fā)熱量。對1Kg收到基(應(yīng)用基）燃料同理同種基的換算各種“基”的換算高位發(fā)熱量各種基的換算放熱前和放熱后水分均為液態(tài)，換算是不涉及水的氣化潛熱，故仍采用燃料成分換算系數(shù)表低位發(fā)熱量各種基的換算水分要吸收汽化潛熱“標(biāo)準(zhǔn)煤”的概念不同煤種的煤的發(fā)熱量是不同的,難以根據(jù)它的耗煤量多少來判別其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)煤是一種假想的煤，其收到基(應(yīng)用基）低位發(fā)熱量是29308kJ/kg(7000kcal/kg)B—鍋爐用煤的實(shí)際耗量鍋爐中所發(fā)生的過程遵守物質(zhì)不滅和能量守恒規(guī)律。送入鍋爐的燃料通過燃燒放出熱量并將燃料中的可燃質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?、二氧化硫和水蒸氣等燃燒產(chǎn)物。鍋爐的物質(zhì)平衡指的是鍋爐輸入物質(zhì)與輸出物質(zhì)之間的平衡。通過物質(zhì)平衡可計(jì)算出燃料燃燒所需要的空氣量及燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣量等。燃料燃燒放出的熱量不能全部被利用，能被有效利用的部分稱為有效利用熱，沒能被利用的部分就是熱損失。鍋爐的熱平衡指的是在穩(wěn)定工況下鍋爐的輸入熱量和有效利用熱及各項(xiàng)損失之間的平衡。通過熱平衡可以求出鍋爐的熱效率、燃料消耗量和燃燒溫度，也可以找出提高鍋爐效率的途徑。第一節(jié)鍋爐的物質(zhì)平衡鍋爐輸入物質(zhì)與輸出物質(zhì)之間的平衡燃料的燃燒計(jì)算燃料的燃燒計(jì)算，就是計(jì)算燃料燃燒時(shí)所需要的空氣量和生成的煙氣量一、燃料燃燒所需要的空氣量計(jì)算（一）理論空氣量計(jì)算假設(shè)：按每kg燃料完全燃燒計(jì)算—m3/kg(燃料);煙氣中CO含量不大，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)按完全燃燒考慮?？諝饬渴侵覆缓羝母煽諝?空氣和煙氣各組分，包括水蒸氣在內(nèi)，均按理想氣體考慮（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1Kmol氣體體積為22.4m3）;空氣僅由體積成分為79：21的N2和O2混合組成“理論空氣量”的定義：1kg收到基(應(yīng)用基）燃料完全燃燒，而又無剩余氧存在時(shí)所需要空氣量。Vok,m3/Kg1.1kg固體和液體燃料完全燃燒所需要的理論空氣量為Vok的經(jīng)驗(yàn)公式(P35)Vok

與Qnet,ar呈線性關(guān)系，因?yàn)榘l(fā)熱量高的煤，所含可燃元素成分C、H、S較多，故Vok

較大。2.氣體燃料的燃燒理論空氣量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1m3氣體燃料完全燃燒又無過剩氧時(shí)所需要的空氣量,稱為氣體燃料所需理論空氣量.—燃?xì)庵懈鞣N可燃組分的體積百分?jǐn)?shù)，％

—燃?xì)庵醒醯捏w積百分?jǐn)?shù)，％。（二）過量空氣系數(shù)α為了使燃料在爐內(nèi)盡可能燃燒完全，實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量大于理論空氣量α一般指爐膛出口處的過量空氣系數(shù),它的最佳值與燃料種類，爐子結(jié)構(gòu)、燃燒方式有關(guān)，燃煤鍋爐一般在1.2~1.3,燃油鍋爐1.05～1.1,燃?xì)忮仩t1.03～1.1.漏風(fēng)系數(shù)—漏入的空氣量與理論空氣量的比值鍋爐運(yùn)行時(shí)，爐膛、煙道處于負(fù)壓工作狀態(tài)，爐外冷空氣從爐墻、門孔幾個(gè)受熱面貫穿墻漏入爐內(nèi)，使?fàn)t內(nèi)過量空氣系數(shù)煙煙氣流程逐漸增大。二、燃燒生成的煙氣量計(jì)算（一）煙氣成分的組成燃料中可燃元素為C、H、S，如供給Vok，又是完全燃燒，這時(shí)煙氣所具有的體積稱為理論煙氣量，Voy，m3/Kg。煙氣中只有CO2、SO2、H2O、N2。當(dāng)供給實(shí)際空氣量Vk(α〉1)，增加了（α-1）Vok，即ΔO2、ΔN2、ΔH2O。理論煙氣量和過量空氣之和為實(shí)際煙氣量Vy，m3/Kg（二）理論煙氣量Voy的計(jì)算供給V0k，燃料完全燃燒，煙氣體積Voy，包括三原子氣體RO2的體積，理論氮?dú)獾捏w積，理論水蒸氣的體積。按燃料中的可燃元素的完全燃燒反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算（三）實(shí)際煙氣量Vy的計(jì)算在由過量空氣，且不認(rèn)為有不完全燃燒及其產(chǎn)物，則實(shí)際煙氣量中尚應(yīng)包括過量空氣中的氧氣、氮?dú)饧八魵?）過量空氣中氧容積：

2）過量空氣中氮容積：

3）過量空氣中水蒸汽容積：

4）實(shí)際煙氣量——理論煙氣量與過量空氣之和第二節(jié)鍋爐熱平衡的組成

鍋爐熱平衡是研究燃料的熱量在鍋爐中利用的情況，有多少被有效利用，有多少變成了熱量損失，這些損失又表現(xiàn)在哪些方面以及它們產(chǎn)生的原因。研究的目的是為了有效地提高鍋爐熱效率。熱效率是鍋爐的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它表明鍋爐設(shè)備的完善程度和運(yùn)行管理的水平。提高鍋爐熱效率以節(jié)約燃料，是鍋爐運(yùn)行管理的一個(gè)重要方面。為了全面評定鍋爐的工作狀況，必須對鍋爐進(jìn)行測試，這種試驗(yàn)稱為鍋爐的熱平衡(或熱效率)試驗(yàn)。通過測試進(jìn)行分析概括了解鍋爐熱效率的影響因素,得出較先進(jìn)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作為設(shè)計(jì)鍋爐和改進(jìn)運(yùn)行的可靠依據(jù)。一、熱平衡方程式鍋爐熱平衡是以lkg固體燃料或液體燃料(氣體燃料以1m3)為單位組成熱量平衡的。以1kg燃料帶入爐內(nèi)的熱量及鍋爐有效利用熱量和損失熱量之間的關(guān)系來建立熱量收支平衡關(guān)系——熱平衡Qr——每kg燃料帶入鍋爐的熱量，kJ/kgQ1——鍋爐有效利用熱量，kJ/kgQ2——排煙熱損失，kJ/kgQ3——化學(xué)（氣體）不完全燃燒熱損失，kJ/kgQ4——機(jī)械（固體）不完全燃燒熱損失，為未燃燒完的固體燃料帶走的熱量，kJ/kgQ5——鍋爐散熱損失，為鍋爐外表向空氣的散熱量，kJ/kgQ6——灰渣物理熱損失及其他熱損失，kJ/kg二、1kg燃料帶入鍋爐的熱量Qr燃煤鍋爐Qr=Qnet.ar還應(yīng)在帶入鍋爐的熱量中計(jì)入以下幾種熱量固體燃料水分高，雖未經(jīng)預(yù)熱，應(yīng)計(jì)入燃料物理顯熱ir(KJ/Kg)采用蒸汽霧化的燃油鍋爐應(yīng)計(jì)入霧化蒸汽帶入熱量Qzq(KJ/Kg)采用外來熱源預(yù)熱空氣應(yīng)計(jì)入預(yù)熱空氣的熱量Qwl(KJ/Kg)Qr=Qnet.ar+ir+Qza+Qwl1、正平衡法

鍋爐效率有效利用熱量Q1按下式計(jì)算Qgl——鍋爐煤小時(shí)有效吸熱量，kJ/hB——每小時(shí)燃料消耗量，kJ/h蒸汽鍋爐蒸汽鍋爐每小時(shí)有效吸熱量Qgl供熱鍋爐一般都是定期排污，為簡化測定工作，在熱平衡測試期間可不進(jìn)行排污當(dāng)鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽時(shí)，蒸汽干度一般都小于1，濕蒸汽焓iq：熱水鍋爐每小時(shí)吸收的熱量Qgl鍋爐效率正平衡測定需要測得的參數(shù)：燃料消耗量B(kg/h)燃料應(yīng)用計(jì)低位發(fā)熱量Qnet,ar(kJ/Kg)對于蒸汽鍋爐；鍋爐蒸發(fā)量D、鍋爐出口蒸汽壓力和溫度，給水溫度熱水鍋爐：每小時(shí)加熱水量，鍋爐進(jìn)、出水的壓力和溫度蒸汽濕度采用蒸汽和爐水堿度方法獲得燃料消耗量和蒸汽（熱水）流量測量誤差較大，導(dǎo)致正平衡一般有較大誤差2、反平衡法研究和分析影響鍋爐熱效率的種種因素——各項(xiàng)損失，以尋求提高熱效率的途徑測定各項(xiàng)熱損失q2~q6,反求熱效率，稱為反平衡法。大容量鍋爐煤耗大，難以測準(zhǔn)，從誤差理論上講，測定數(shù)值較小的各項(xiàng)熱損失且容易做到測定值的相對誤差較小，反推的鍋爐熱效率就比較準(zhǔn)確鍋爐正平衡只能求得鍋爐的熱效率，不能據(jù)此研究和分析影響鍋爐熱效率的種種因素，以尋求提高熱效率的途徑。而反平衡則是依據(jù)對各種熱損失的測定來計(jì)算其鍋爐熱效率。對小型鍋爐而言，一般以正平衡為主，反平衡為輔。對于大型鍋爐，由于不易準(zhǔn)確測定燃料消耗量，其鍋爐熱平衡主要靠反平衡求得。3、鍋爐的毛效率及凈效率鍋爐的凈效率是在毛效率ηgl基礎(chǔ)上扣除鍋爐自用汽和電能消耗后的效率Δη—由于自用汽和自用電能消耗所相當(dāng)?shù)腻仩t效率降低值，可按下式計(jì)算D2——自用汽耗汽量，t/hN2——自用電耗量,kWh/hb——生產(chǎn)每度電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗量，kg/kW.h降低鍋爐自用汽的途徑提高熱力除氧器效率回收排污熱量降低鍋爐自用電能的途徑采用較低的過量空氣系數(shù)，減小風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓，降低煙、風(fēng)道和燃燒器的阻力合理選擇給水泵型號，減小給水管道阻力，降低給水泵電耗量四、鍋爐的熱損失1.固體不完全燃燒損失1)、固體不完全燃燒熱損失q4的形成和計(jì)算進(jìn)入爐膛的燃料中，有一部分沒有參與燃燒或溫燃盡而被排出爐外所形成的熱損失灰渣損失Qhz（heatlossofslag）未參加燃燒或未燃盡的碳粒與灰渣一同落入灰斗所造成的熱損失漏煤損失Qlm(heatlossofslack)少量燃料（未燃或未燃盡）經(jīng)爐排空隙落入灰坑所造成的熱損失飛灰損失Qfh（heatlossofash）未燃盡的碳粒隨煙氣帶走所造成的熱損失，落到煙道受熱面中，部分從煙囪逸散到周圍大氣環(huán)境固體不完全燃燒損失各項(xiàng)的表達(dá)式：灰平衡法進(jìn)入爐內(nèi)燃料的總灰量應(yīng)等于灰渣、漏煤及飛灰中的灰量之和有關(guān)公式的推導(dǎo)（自學(xué)）測定Ghz、Glm后，利用式（3-15a）和式（3-15b）求得αhz、αlm，進(jìn)而求得αfh，而Chz，Clm，Cfh由取樣分析獲得，最后使用式（3-18b）進(jìn)行q4的計(jì)算鍋爐熱平衡方程式q1=Q1/Qr×100式中輸入熱量

Q1

有效利用熱

Q2

排煙損失

Q3

化學(xué)不完全燃燒熱損失

Q4

機(jī)械不完全燃燒熱損失

Q5

散熱損失

Q6

其他熱損失2)影響固體不完全燃燒損失的因素a.燃料特性的影響與燃料含的水分、揮發(fā)分、灰分、焦結(jié)特性有關(guān)燃用灰分高、灰熔點(diǎn)低的煤—灰裹碳—灰渣損失揮發(fā)分少和結(jié)焦性強(qiáng)的煤，燃燒過程主要集中在爐排上，是爐排溫高，形成熔渣，阻礙通風(fēng)——灰渣損失水分少、結(jié)焦性弱而又細(xì)末多的煤，負(fù)荷增大時(shí)，增強(qiáng)鼓風(fēng)量會導(dǎo)致飛灰損失增加b.燃燒方式的影響沸騰爐煤粉爐機(jī)械風(fēng)力拋煤機(jī)爐鏈條爐(飛灰損失)c.爐子結(jié)構(gòu)的影響

A.層燃爐爐拱——延長炭粒在爐膛的停留時(shí)間——飛灰損失二次風(fēng)——延長炭粒在爐膛的停留時(shí)間——飛灰損失爐排長短、大小——煤種要求——灰渣損失通風(fēng)空隙大小——漏煤損失

B.懸燃爐爐膛高度、燃燒器布置位置、斷面積流動速度——飛灰損失d.鍋爐運(yùn)行工況的影響層燃爐：煤層厚度、鏈條爐爐排速度及風(fēng)量分配

1）負(fù)荷增加，汽流速度增大，飛灰損失加大

2）運(yùn)行時(shí)的過量空氣系數(shù)的影響,較小時(shí)，隨著的增大，固體不完全燃燒熱損失不斷減??；當(dāng)較大時(shí)，隨著的增大，固體不完全燃燒熱損失會逐漸增加。煤粉爐：受煤粉細(xì)度及配風(fēng)操作的影響

鍋爐負(fù)荷過高時(shí)，單位時(shí)間送入爐內(nèi)的煤粉量和空氣量都增加，風(fēng)粉運(yùn)動速度升高，煤粉停留時(shí)間縮短，使固體不完全燃燒熱損失增大；鍋爐負(fù)荷較低時(shí)，爐膛溫度降低，燃燒反應(yīng)速度減小，使固體不完全燃燒熱損失增大。煤粉細(xì)度：煤粉顆粒越細(xì)小，則煤粉細(xì)度的數(shù)值越小，固體不完全燃燒熱損失越小。降低固體不完全燃燒熱損失的措施1).設(shè)計(jì)合理的爐膛和噴燃器結(jié)構(gòu)2).保持適當(dāng)?shù)目諝膺^量空氣系數(shù)3).使燃料在爐膛內(nèi)有足夠的停留空間4).加強(qiáng)燃料與空氣的混合5).保持鍋爐在一定的負(fù)荷下運(yùn)行，有足夠高的爐膛溫度2氣體不完全燃燒熱損失氣體不完全燃燒熱損失的測定及計(jì)算由于部分可燃?xì)怏w（CO、H2、CH4等）未燃燒放熱就隨燃?xì)馀懦鏊斐傻膿p失熱損失的數(shù)值應(yīng)為煙氣中各可燃?xì)怏w容積與它們的容積發(fā)熱量乘積的總和考慮煙氣中H2、CH4等氣體很少，剩下CO于是將代入上式，得影響氣體不完全燃燒熱損失的因素1.爐子結(jié)構(gòu)爐膛高度不夠或爐膛體積太小，煙氣流程過短，使煙氣中的一些可燃?xì)怏w未能燃盡而離開爐子,增大q3當(dāng)爐內(nèi)水冷壁布置過多時(shí)，爐溫降低,增大q32.燃料特性一般揮發(fā)分高的燃料，在其他條件相同時(shí)，q3損失相對要大一些3.燃燒過程的組織過量空氣系數(shù)（α），過小導(dǎo)致缺氧，過大又會造成爐膛溫度下降二次風(fēng)的引入和分布爐內(nèi)氣流的混合與擾動4.運(yùn)行操作燃料層過厚，燃料層上部會形成還原區(qū)，CO等增多，q3增大負(fù)荷增加時(shí)，可燃?xì)怏w在爐內(nèi)停留時(shí)間減少，也會使q3減小降低氣體不完全燃燒損失的措施1).保持足夠的空氣量，使煙氣中的CO2值)（或O2值）保持適當(dāng)，負(fù)荷變化時(shí)及時(shí)調(diào)整風(fēng)量。2).加強(qiáng)爐內(nèi)氣流的混合與擾動，層燃爐應(yīng)在拱的結(jié)構(gòu)、二次風(fēng)的風(fēng)量、風(fēng)壓分布等方面予以重視。3).減小爐膛漏風(fēng)，維持爐膛有較高的溫度4).層燃爐根據(jù)煤中選擇不同的煤層厚度，適當(dāng)減薄還原區(qū)的厚度3.排煙熱損失排煙熱損失的測定及計(jì)算煙氣離開鍋爐排入大氣時(shí)，煙氣溫度比進(jìn)入鍋爐的空氣溫度要高很多，排煙所帶走的熱量損失簡稱為排煙熱損失，它也是鍋爐較大的一項(xiàng)熱損失Ipy—排煙焓，kJ/kg由煙氣離開鍋爐最后一個(gè)受熱面處的煙氣排煙溫度θpy和該處的過量空氣系數(shù)αpy所決定。熱平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)，θpy

值可由熱電偶—電位差計(jì)測定，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，θpy值是選定的αpy—排煙出的過量空氣系數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，αpy是選定的。熱平衡試驗(yàn)時(shí)，αpy值可由煙氣分析儀測定氣體成分，然后計(jì)算求得I0lk—理論冷空氣焓，KJ/KgV0lk——每kg燃料完全燃燒時(shí)所需要的理論空氣量，Nm3/Kg(cθ)lk——每Nm3干空氣連同其帶入的10kg水蒸氣在溫度為θ時(shí)的焓，kJ/Nm3，查有關(guān)表格排煙熱損失的影響因素排煙溫度

排煙溫度越高，排煙熱損失越大。排煙溫度過低，技術(shù)上不允許近代大型電站鍋爐的排煙溫度約為110～160℃,帶尾部受熱面的供熱鍋爐,排煙溫度應(yīng)控制在160～200℃范圍內(nèi)。排煙容積

排煙容積大，排煙熱損失增加影響排煙容積大小的因素有爐膛出口過量空氣系數(shù)、煙道各處的漏風(fēng)量及燃料所含水分。4散熱損失形成(1)爐墻砌制質(zhì)量及保溫材料的性能(2)層燃爐操作情況，如撥火、觀火、清爐、投煤等二、影響因素爐體表面積爐體表面溫度爐墻結(jié)構(gòu)形式爐墻保溫層性能周圍環(huán)境溫度鍋爐負(fù)荷大小計(jì)算公式1．計(jì)算式中：——鍋爐散熱表面積，m2；

——鍋爐散熱表面的放熱系數(shù)，W/m2?℃——鍋爐散熱表面的溫度，℃2．查圖當(dāng)鍋爐實(shí)際蒸發(fā)量與額定量相差超過25%時(shí)，實(shí)際散熱損失為：

%其中：——查圖值，%

D、D’——鍋爐的額定蒸發(fā)量和實(shí)際蒸發(fā)量，t/h保溫系數(shù)保溫系數(shù)——表示煙氣在煙道中的放熱量有多少被煙道中的受熱面所吸收，也就是說煙氣在煙道中的放熱量和保溫系數(shù)的乘積等于煙道受熱面的吸熱量。5其他熱損失一、組成

%

二、灰渣物理顯熱損失由于鍋爐中排出的灰渣及漏煤的溫度一般在600~800℃造成的熱損失。層燃爐：℃；煤粉爐：固態(tài)排渣當(dāng)，℃，液態(tài)排渣：；沸騰爐：℃

kJ/kg

%三、冷卻熱損失是鍋爐冷卻部件所用的冷卻水未進(jìn)入鍋爐汽水系統(tǒng)時(shí)造成的熱損失。

%式中：Hlq：面向爐膛的水冷面積；m2；

116×103：無測定數(shù)據(jù)時(shí)，假定每m2水冷面積所吸收的熱量，W/m2

Qgl：鍋爐每小時(shí)有效吸熱量，W。

第三節(jié)燃料消耗量兩種表述方法實(shí)際燃料消耗量B計(jì)算燃料消耗量Bj=B（1-q4/100）在鍋爐熱力計(jì)算中，燃料所需空氣量和燃燒生成的煙氣量均按計(jì)算燃料消耗量來計(jì)算第四節(jié)鍋爐煙氣分析及其結(jié)果的應(yīng)用在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，由于各種原因燃料是不可能達(dá)到完全燃燒的，也即煙氣中將含有CO、H2、碳?xì)浠衔锏瓤扇細(xì)怏w。鍋爐的燃燒工況和各受熱面煙道的漏風(fēng)情況也會與設(shè)計(jì)工況有所不同。為了驗(yàn)證和判斷鍋爐實(shí)際運(yùn)行工況，需要對正在運(yùn)行的鍋爐進(jìn)行煙氣成分分析。作用：判別燃燒工況的好壞和漏風(fēng)情況，進(jìn)行燃燒調(diào)整和采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。一、煙氣分析目的

在鍋爐運(yùn)行時(shí)，通過煙氣取樣分析，計(jì)算出CO、

RO2

、

α

，從而了解和掌握鍋爐實(shí)際燃燒情況，便于制定合理的燃燒調(diào)整及燃燒設(shè)備的改進(jìn)方案，從而提高燃燒效率和鍋爐熱效率。

爐膛出口過量空氣系數(shù)

α

有一最佳值：

qmin=q2+q3+q4二、理論上煙氣分析成分1.每kg燃料完全燃燒（且無過剩氧存在）時(shí)產(chǎn)生的煙氣成分：RO2、N2、H2O；

2．燃料完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣成分：RO2、N2、H2O、O2；3．燃料不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣成分：RO2、N2、H2O、O2、CO；三、煙氣分析儀器及測定

1．煙氣分析儀1）奧氏分析儀

KOH或NaOH溶液吸收RO2，(%)

焦性沒食子酸的苛性鉀溶液吸收O2及RO2，（%）氯化亞銅氨溶液吸收CO及O2，（%）2）色譜層析儀

3）紅外線煙氣分析儀2．測定：（由鍋爐實(shí)驗(yàn)完成）四、煙氣成分測定的計(jì)算

1.2.3.4.五、煙氣分析結(jié)果的應(yīng)用1．煙氣量的計(jì)算2．煙氣中CO含量的計(jì)算1）燃料特性系數(shù)——只與燃料的可燃成分有關(guān)，與燃料的水分、灰分無關(guān)，也不隨收到基(應(yīng)用基）、空氣干燥基（分析基）、干燥基即干燥無灰基（可燃基）等而變化。2）不完全燃燒方程式

3）CO含量的計(jì)算4）不完全燃燒dafO2的計(jì)算5）完全燃燒方程式

6）在理論空氣下完全燃燒時(shí)，，，則3．過量空氣系數(shù)的計(jì)算

1）不完全燃燒時(shí)α的計(jì)算2）完全燃燒時(shí)α的計(jì)算

3）完全燃燒時(shí)α的近似計(jì)算

在鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)，CO的含量一般都不高，可是為完全燃燒，而干煙氣中的氮?dú)饨咏?/p>

79%，即N2=79%，則：

在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，常采用O2和RO2表監(jiān)控第一節(jié)概述鍋爐的兩大基本組成：燃料燃燒是一種復(fù)雜的物理化學(xué)過程，它既需要提供溫度和濃度條件，又需要一定的時(shí)間和空間條件爐子（鍋爐的燃燒設(shè)備）應(yīng)該為燃料的良好燃燒提供和創(chuàng)造這些物理、化學(xué)條件，使最大限度地將化學(xué)能換化為熱能，同時(shí)盡可能兼顧到爐內(nèi)輻射換熱的要求汽鍋（吸熱）爐子（放熱）按照燃燒方式的不同，可分為三類1.層燃爐（火床爐）燃料層鋪在爐排上燃燒的爐子，爐排與爐膛合稱為燃燒設(shè)備A)手燒層燃爐固定爐排加煤、撥火、除渣都是人工進(jìn)行，燃燒過程呈周期性，但燃燒效率低，燃料層蓄熱大，燃燒較穩(wěn)定1t/h以下才用B)機(jī)械化層燃爐鏈條爐往復(fù)爐排爐振動爐排爐風(fēng)力-機(jī)械拋煤機(jī)爐加煤、撥火、除渣三道工序部分或全部由機(jī)械操作，勞動強(qiáng)度減輕，鍋爐效率提高。2.室燃爐（懸燃爐）燃料（固、液、氣）隨空氣（蒸汽）等氣流噴入燃燒室內(nèi)，呈懸浮狀燃燒煤粉爐煤粉噴燃器燃油爐油噴嘴和調(diào)風(fēng)器燃?xì)鉅t氣體噴燃器煤粉爐爐膛內(nèi)儲存燃料量少，20~30g/m3蓄熱能力小，遠(yuǎn)不及層燃爐啟動容易，但也容易在低負(fù)荷時(shí)熄火，燃燒穩(wěn)定性差由于空氣和燃料充分接觸，不完全燃燒損失小,所以鍋爐效率高國內(nèi)作為供熱鍋爐的不多，大于30t/h的大容量鍋爐中才被采用3.沸騰爐（流化床爐）燃料由螺旋推進(jìn)器送入燃燒室爐排上均勻布置進(jìn)風(fēng)裝置，空氣由下而上進(jìn)入燃燒室，對燃料顆粒產(chǎn)生向上的托力，依靠所受重力下降，因而在爐內(nèi)上下翻騰燃燒。（即吹動上升，又不吹走）空氣和燃料顆粒混合均勻，爐內(nèi)停留時(shí)間較長，熱損失小，燃燒穩(wěn)定、安全?？蔁淤|(zhì)煤，如煤矸石（可燃成分少，Qydw低）并用以脫硫、減小NOx頗為有效。產(chǎn)生飛灰多，影響環(huán)境水冷壁受到燃料顆粒、飛灰顆粒沖刷，需加耐磨涂料。煤的燃燒過程

（1）預(yù)熱干燥階段。煤受熱升溫后，煤中水分蒸發(fā)出來。這個(gè)階段中，燃料不但不能釋放出熱量，而且還要吸收熱量。（2）揮發(fā)分析出并著火階段。煤中所含的高分子碳?xì)浠衔镂鼰岫郎氐揭欢ǔ潭葧l(fā)生分解，析出可燃?xì)怏w，即揮發(fā)分。揮發(fā)一旦析出會馬上著火。（3）燃燒階段。包括揮發(fā)分和焦炭的燃燒。揮發(fā)分燃燒后，放出大量的熱量，為焦炭燃燒提供溫度條件。焦炭燃燒階段需要大量的氧氣以滿足燃燒的需要，這樣就能放出大量熱量，使溫度急劇上升，以保證燃料燃燒反應(yīng)所需要的溫度條件。（4）燃盡階段。是殘余焦炭的最后燃盡，成為灰渣的階段。由于殘余的焦炭常被灰分和煙氣所包圍，空氣很難與之接觸，故燃盡階段的燃燒反應(yīng)進(jìn)行得十分緩慢，容易造成不完全燃燒損失。組織良好燃燒過程的標(biāo)志就是盡可能地使燃料燃燒完全，得到最高的燃燒效率。為了完全燃燒，需要滿足以下條件：①供應(yīng)充足而又適量的空氣這是燃料完全燃燒的必要條件。最佳的爐膛出口過量空氣系數(shù)值是使()之和為最小值時(shí)的。②保持適當(dāng)高的爐內(nèi)溫度爐溫高，著火快，燃燒速度快，燃燒也易趨于完全。但過高的爐溫會引起爐內(nèi)結(jié)渣、破壞鍋內(nèi)工質(zhì)的水循環(huán)等。試驗(yàn)證明，比較適宜的爐溫為1000～2000℃。③保證空氣和燃料混合良好燃料燃燒速度主要取決于燃料的化學(xué)反應(yīng)速度和氧氣向燃料表面的擴(kuò)散速度。燃料與空氣混合充分有利于燃燒完全。④確保足夠的停留時(shí)間燃料燃盡需要一定的時(shí)間，因此要確保燃料在爐內(nèi)有足夠的停留時(shí)間。燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間是指從燃料自燃燒器出口一直到爐膛出口這段行程所經(jīng)歷的時(shí)間。燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間主要取決于爐膛容積、爐膛截面積、爐膛高度及煙氣在爐內(nèi)的流動速度等。燃燒質(zhì)量的評價(jià)主要評價(jià)的是：燃燒的穩(wěn)定性、防結(jié)渣性和經(jīng)濟(jì)性，前面兩種事稱為燃燒的可靠性?？煽啃裕哄仩t運(yùn)行時(shí)爐膛不應(yīng)發(fā)生壓力波動、熄火、爆燃等現(xiàn)象，要保證負(fù)荷變化時(shí)燃燒的穩(wěn)定。也要防止在爐膛受熱面上有嚴(yán)重的結(jié)渣等現(xiàn)象。經(jīng)濟(jì)性：用鍋爐運(yùn)行時(shí)的燃燒效率及鍋爐效率來表征。第二節(jié)人工操作層燃爐一、手燒爐的結(jié)構(gòu)和工作特性手燒爐：加煤、撥火和除渣由人工完成(<1t/h)煤經(jīng)爐門鋪撒在爐排上形成燃料層，空氣經(jīng)灰坑穿過爐排的通風(fēng)空隙進(jìn)入爐內(nèi)參與燃燒反應(yīng)爐排結(jié)構(gòu)要求：燃燒層截面上空氣分布均勻，通風(fēng)阻力和漏煤損失小足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的耐熱、散熱性能爐排通常采用鑄鐵制造，有條狀和板狀兩種鍋爐在生火點(diǎn)燃燃料后，新燃料由人力經(jīng)爐門鋪撒在爐排上燃燒。燃燒所需的空氣經(jīng)灰坑穿過爐排進(jìn)入爐內(nèi)。燃盡的大塊灰渣定期由爐門鉤出，而較細(xì)的漏煤和灰渣落入灰坑，再從灰門扒出。手燒爐具有“雙面引火”的著火條件，使得其煤種適應(yīng)性廣，可以燃用各種固體燃料。受燒爐的燃燒層結(jié)構(gòu)新煤受到三方面?zhèn)鳠幔荷戏礁邷責(zé)煔饧澳突鸫u襯的輻射熱；自下而上流經(jīng)灰渣、燃料層的熱空氣及熱煙氣的對流傳熱；高溫焦碳層接觸導(dǎo)熱。過量空氣系數(shù)為1時(shí)為氧化區(qū)和還原區(qū)的分界面還原區(qū)C+O2=CO2CO2·+C=CO二、手燒爐的燃燒特點(diǎn)上飼式爐，‘雙面引火’，煤種適應(yīng)性強(qiáng)燃燒工況的周期性（加煤的周期性）手燒爐加煤時(shí)，爐門開啟將破壞爐內(nèi)負(fù)壓，爐排下的空氣難以穿過燃料層，使燃燒情況惡化。爐門關(guān)閉后，開始由于煤層厚，阻力大而進(jìn)風(fēng)減少。隨著燃燒的進(jìn)行，煤層逐漸變薄，進(jìn)風(fēng)也就逐漸增多

在整個(gè)燃燒周期，先是大量揮發(fā)物揮發(fā)燃燒，需要大量空氣；繼而焦炭燃燒，需要的空氣量逐漸減少?？諝饬康墓┙o如圖ab線所示由于種種原因，進(jìn)入爐內(nèi)的空氣總量有相當(dāng)數(shù)量被“漏過”，實(shí)際能有效參與燃燒的空氣，如圖中的cd曲線所示。在燃燒周期內(nèi)的每一時(shí)刻理想所需的空氣量，以曲線ef表示，與曲線cd相對照，就可清晰地看出空氣供需之間的矛盾。只有兩條曲線的交點(diǎn)才是既沒有不完全燃燒現(xiàn)象，同時(shí)又使過量空氣達(dá)到最小的最佳工作點(diǎn)。圖中jk線為焦炭燃燒所需空氣量的變化曲線。手燒爐空氣供需情況手燒爐燃燒周期的前半周期需要空氣多，而供給不足，造成不完全燃燒；后半周期空氣供給又過剩，排煙的熱損失又增大?？偨Y(jié)：在手燒爐中燃料為雙面引火，著火條件好；煤在爐內(nèi)停留的時(shí)間較長，因而對煤種的適應(yīng)性好；燃燒周期的前半段需要的空氣量多，而供給不足形成不完全燃燒，后半周空氣又大量過剩，因此熱效率很低；揮發(fā)分的揮發(fā)是在缺氧的情況下進(jìn)行，因而冒黑煙。特別是加煤后燃燒周期開始時(shí)空氣供給不足，更易大量冒黑煙。三、改善手燒爐燃燒的措施提高操作技術(shù)，使燃燒層厚度的變化盡可能減?。粚Ω邠]發(fā)分燃料，投煤周期要縮短間斷送入二次風(fēng)只在加煤周期的前期向爐內(nèi)引入二次風(fēng)，加強(qiáng)爐內(nèi)氣流的擾動改進(jìn)爐排結(jié)構(gòu),采用搖動爐排四、手燒爐的發(fā)展明火反燒雙層爐排 煤中揮發(fā)分是在上爐排揮發(fā)，揮發(fā)時(shí)由上爐門進(jìn)入的空氣尚未進(jìn)入氧化區(qū)，揮發(fā)是在富氧情況下進(jìn)行，因而就避免了黑煙形成。由于爐內(nèi)氣流的擾動也比一般手燒爐強(qiáng)烈，固體及氣體不完全燃燒熱損失都比較小，使鍋爐效率有明顯提高。由于能較好地解決傳統(tǒng)手燒爐的煙塵污染問題和提高鍋爐熱效率，雙層爐排爐在手燒爐的改造技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。

雙層爐排燃燒層結(jié)構(gòu)示意圖空氣流向；煙氣流向Ⅰ一灰渣區(qū)；Ⅱ一氧化區(qū)；Ⅲ一還原區(qū)；Ⅳ一干燥干餾區(qū)第三節(jié)機(jī)械化層燃爐加煤、撥火、除渣三項(xiàng)主要操作部分或全部由機(jī)械代替人工操作的層燃爐一、鏈條爐排爐國外D>100t/h的鍋爐國內(nèi)最大為40t/h最小為0.5~1.0t/h(一)鏈條爐的構(gòu)造煤在爐排上的燃燒過程煤閘門除渣板（老鷹鐵）的作用:使灰渣在爐排上略有停滯而延長它在爐內(nèi)停留時(shí)間，降低爐渣焓碳量；減少爐排后端漏風(fēng)爐排有效長度：鏈條爐的燃燒面積爐排腹中風(fēng)倉防渣箱（兼作側(cè)水冷壁下集箱）本節(jié)課內(nèi)容0329（三）鏈條爐燃燒過程分析煤自煤斗滑落在冷爐排上，而不是如手燒爐那樣鋪撒在熾熱的燃燒層上主要依靠爐膛中的火焰和高溫爐墻、爐拱的輻射熱，自上而下地著火、燃燒，“單面引火”燃燒各階段在爐排長度方向上相繼進(jìn)行,不存在周期性.燃料層的導(dǎo)熱性很差，從上往下的燃燒傳播速度為0.2～0.5m/h，而爐排移動速度為2～20m/h,它們的合速度決定了一個(gè)傾斜的火焰?zhèn)鞑ッ嫱幻悍N有一確定的溫度，即揮發(fā)分開始析出溫度，圖上表示為O1K線，現(xiàn)左側(cè)為Ⅰ區(qū)，新煤區(qū)揮發(fā)分析出、燃燒區(qū)O1K~O2L為“Ⅱ”區(qū)，揮發(fā)分析出、燃燒區(qū)析放出全部揮發(fā)物，揮發(fā)物在燃料層間空隙著火燃燒，燃料層溫度急速上升，到O2L線揮發(fā)物析放殆盡，溫度達(dá)1100~1200℃，這一過程時(shí)間短，O1K~O2L線距離近自O(shè)1點(diǎn)開始，揮發(fā)物析出并著火燃燒，O2

濃度下降，CO2濃度增高氧化區(qū)O2L—O3M—O4M焦炭氧化區(qū)Ⅲa，還原區(qū)Ⅲb。從O2H線開始焦炭著火燃燒，溫度上升至更高，是煤的主要燃燒階段在氧化區(qū)中，焦炭生成大量CO2和少量CO，放出大量熱量，層間溫度急速上升隨著反應(yīng)的積蓄，煙氣中氧的濃度不斷下降，直至接近零值，而生成的CO2不斷增多。當(dāng)CO2濃度和溫度增至最大值的地方，即為氧化區(qū)和還原區(qū)的分界線，此處過量空氣系數(shù)α=1，CO2濃度出現(xiàn)了第一個(gè)峰值在氧化區(qū)中，由于溫度沿燃燒層高度方向迅速升高，碳的氧化速度很快。此時(shí)，即便增大風(fēng)量，氧的供應(yīng)仍然遠(yuǎn)不夠氧化反應(yīng)的需要，以至氧化層的厚度保持不變還原區(qū)在氧化區(qū)的右上方，氧氣幾乎耗盡的氣流與灼熱焦炭起還原反應(yīng)CO2+C——CO(吸熱)沿還原區(qū)高度方向，CO2濃度漸降，CO濃度不斷升高燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣進(jìn)入還原區(qū)也被熾熱焦炭還原，H2也漸有增加，甚至連揮發(fā)物中的CH4等可燃?xì)怏w也無法燃盡由于是吸熱反應(yīng)，所以層間溫度有所下降。關(guān)于燃燒層厚度問題氧化區(qū)、還原區(qū)的厚度取決于氧化、還原的速度和煤粒的大小煤粒小，化學(xué)反應(yīng)面積大，反應(yīng)速度快，很快就耗盡O2，所以煤粒氧化區(qū)厚度小。氧化區(qū)厚度為煤粒直徑的3~5倍。還原區(qū)厚度大于氧化區(qū)厚度，因?yàn)檫€原區(qū)溫度降低，還原反應(yīng)較慢所致。還原區(qū)厚度約為氧化區(qū)厚度的4-6倍燃燒層厚度一般都超過氧化區(qū)的高度（厚度），即總有還原區(qū)如果沒有還原區(qū)，燃燒層很薄，未必合理：燃燒層過薄，易引起爐排的通風(fēng)不均勻，甚至造成“火口”。燃燒層過薄，蓄熱量就小，不易保證燃料層的高溫，也不利于穩(wěn)定著火和燃燒合理的燃燒層厚度，應(yīng)使?fàn)t內(nèi)可燃?xì)怏w含量最少，同時(shí)，過量空氣系數(shù)α達(dá)到合理的數(shù)值灰渣形成區(qū)當(dāng)CO、H2濃度達(dá)到最大值后，由于燃燒層部分燃盡成灰，還原層漸薄，CO、H2濃度又逐漸下降。當(dāng)還原區(qū)消失時(shí)，CO2濃度由達(dá)到了一個(gè)新的高度，此時(shí)氧化區(qū)尚存未盡。O4M線右側(cè)為Ⅳ區(qū)，灰渣形成區(qū)鏈條爐是“單面引火”，最上層的燃料首先點(diǎn)燃，灰渣也首先在表面形成。另外，空氣由下面進(jìn)入，最低層的燃料燃盡也較快，較早形成灰渣。爐排末端焦炭的燃盡夾在上下灰渣層中。多灰分燃料—O5點(diǎn)向后延伸—q4↑（四）、煤的性質(zhì)對鏈條爐燃燒的影響單面引火——著火條件差

煤種適應(yīng)范圍較窄對煤質(zhì)變化敏感煤的水分過高，增加了預(yù)熱干燥階段，qhz4↑q2↑過少，應(yīng)加水，尤其是細(xì)末多的，否則qlm4↑粘結(jié)性較強(qiáng)的煤——加水減弱焦結(jié)高揮發(fā)的煤——加水緩和揮發(fā)物析出速度，有利燃燼適度加水Mar=8~10%煤的灰分灰分高，裹夾作用愈甚，qhz4↑灰分過低，爐排過熱，工作條件變差灰熔點(diǎn)較低，溶渣堵塞爐排通風(fēng)空隙，惡化燃燒。Ad≯30%,t3(灰的流動溫度)>1200揮發(fā)分——著火難易揮發(fā)分低的貧煤和無煙煤，著火點(diǎn)高，Cgd高，易造成qhz4↑揮發(fā)分高的煤，如煙煤，在臥式快裝鍋爐中爐膛容積熱負(fù)荷較高，q3↑焦結(jié)性粘結(jié)性強(qiáng)，表面板結(jié)，通風(fēng)受阻，需加強(qiáng)撥火，又破壞了燃燒穩(wěn)定燃用貧煤、無煙煤等弱粘結(jié)和不粘結(jié)的煤，受熱時(shí)易形成細(xì)屑碎末，qlm4↑

、qfh4↑煤的顆粒度燃用未經(jīng)篩選的統(tǒng)煤 粒度大小不一，細(xì)末嵌于塊煤間，水蒸氣不易散逸，延緩燃燒過程通風(fēng)阻力大細(xì)末多處形成火口粒度大小過于懸殊，會引起煤斗中的機(jī)械分離，粗粒大塊跑邊，細(xì)粒碎末居中，兩側(cè)和中間燃燒層密實(shí)程度不勻，導(dǎo)致兩側(cè)穿風(fēng)早燃盡，中間卻是“火龍”一條，“紅火”落渣斗，qhz4↑（五）、鏈條爐的送風(fēng)特性分區(qū)送風(fēng)沿爐排長度方向燃燒所需空氣量各不相同在煤的熱力準(zhǔn)備階段基本上不需要O2在灰渣形成階段基本上也不需要O2空氣需要量最大的區(qū)段在爐排中段揮發(fā)物和焦炭的燃燒區(qū)域1-無分段送風(fēng)時(shí)空氣供應(yīng)量；2-燃燒所需空氣量；3-焦炭燃燒所需空氣置；4-揮發(fā)分燃燒所需空氣量；5-有分段送風(fēng)時(shí)按需分配空氣供應(yīng)量若采用統(tǒng)倉送風(fēng)方式前后過多，中間嚴(yán)重不足q3↑q2↑采用“兩端少、中間多”的分段配風(fēng)方式幾個(gè)相互隔開、獨(dú)立的小風(fēng)室每個(gè)風(fēng)室各自裝有調(diào)節(jié)風(fēng)門進(jìn)一步保證可燃?xì)怏w在爐膛中燃燒的措施增大中段風(fēng)量，無法消除還原區(qū)的出現(xiàn)，燃燒產(chǎn)物中依然存在有許多可燃?xì)怏w措施：改變爐膛形狀：在前、后爐墻下部砌筑凸向爐膛的爐拱吹送高速的二次風(fēng)（六）、鏈條爐的爐膛布置形式1）爐拱爐膛下部直接遮掩爐排面的那部分頂面、隔墻功能綜述加快新煤引燃促進(jìn)爐膛內(nèi)可燃?xì)怏w和空氣的混合作用，增大燃燒的完善程度功能分述a.輻射作用接受來自火焰和高溫?zé)煔獾妮椛錈帷e蓄、再輻射b.對流放熱后拱造成煙氣的高速向前噴射，在爐排頭部產(chǎn)生強(qiáng)烈的紊流和沖刷，大大強(qiáng)化了煙氣對新燃料和前拱的對流放熱c.接觸傳熱作用由后拱到向前端的灼熱煙氣中夾帶的熾熱焦炭粒和灰粒，會在煙氣有水平運(yùn)動轉(zhuǎn)而向上運(yùn)動的拐彎處，由于重力作用而分離下來，散落在尚未著火的新燃料上。d.喉口擾動作用前后拱形成喉口，使煙氣、空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動，對氣體混合、可燃?xì)怏w燃盡有重要作用后拱應(yīng)保證噴射出的煙氣有一定的動量（包括煙氣量和煙氣噴出速度）后拱遮掩爐排的長度（煙氣量）后拱噴出端的高度（煙氣噴出速度）燃用無煙煤的鍋爐后拱傾角一般為80~100,覆蓋長度>50%前拱下部為引燃拱，距爐排高300~400mm，用于加快新燃料的引燃，且保護(hù)煤閘門不受高溫?zé)龘p。前拱要有足夠開敞度，利于后拱的輻射熱傳入，積蓄熱量和再輻射，以利引燃。且有利于氣態(tài)部分燃料燃燒。過去用的低而長的前拱已被淘汰。前拱與后拱組成喉口，造成氣流被擾動，喉口煙速以7—10m/s為宜。不同燃料的爐拱構(gòu)造a.燃用揮發(fā)分較高、發(fā)熱量較高的煙煤這種煤易著火，火焰比較高新煤完全可以依靠火焰的直接輻射而獲得充足的熱量來達(dá)到引燃采用短而高的引燃拱，后拱遮掩長度也不太長，幾乎無拱，故稱“開式爐膛”b.燃用一般煙煤斜直線拱或稱斜面式引燃拱有效和比較集中地將熱量再輻射到新煤層上，引燃效果好，是目前采用最多的形式拋物線引燃拱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，砌筑困難拱對新煤的加熱主要是通過輻射吸熱后的再輻射，并不是熱量的反射，因而選用拋物線式引燃拱是沒有必要的c.燃用揮發(fā)分低的無煙煤無煙煤的著火溫度高，約700℃左右焦炭燃燒時(shí)間長，故燃燒高溫區(qū)位于爐排后半部，采用低而長的后拱（傾角為80~100），覆蓋面即>50~70%。既有后部蓄熱作用，亦起到高溫?zé)煔鈱?dǎo)流噴射作用不同燃料——不同形狀的爐拱無煙煤主要問題是著火煙煤主要是促使空氣和可燃?xì)怏w混合擾動2）二次風(fēng)定義：在燃燒層上方借噴嘴送入爐膛的高速氣流。習(xí)慣上將從爐排下送入的空氣稱為一次風(fēng)功能：a.擾動爐內(nèi)氣流，使可燃?xì)怏w與空氣強(qiáng)烈混合，燃燒較為完全，減小化學(xué)不完全燃燒熱損失，減小爐膛出口過量空氣系數(shù)α”lb.布置于后拱的二次風(fēng)能將爐內(nèi)的高溫?zé)煔庖翣t排前部，對煤層的引燃有一定的作用c.利用兩股二次風(fēng)的對吹，可以在爐膛內(nèi)組織起煙氣的旋渦流動，減小飛灰損失qfh4?？梢匝娱L飛煤在爐膛中的行程，增加燃燒時(shí)間由于氣流的旋渦分離作用，使部分顆粒較大的飛煤甩回爐排，減小飛煤的逸出量d.二次風(fēng)布置得當(dāng)，可以提高爐膛內(nèi)的火焰充滿度，減小四角渦流區(qū)，防止?fàn)t內(nèi)局部積灰結(jié)渣，保證過爐正常運(yùn)行e.空氣作工質(zhì)的二次風(fēng)可提供一部分氧氣助燃除空氣外，還可利用不助燃的蒸汽、煙氣作工質(zhì)。一次風(fēng)維持層狀燃燒、冷卻爐排，占總風(fēng)量的85～95%，二次風(fēng)只占總風(fēng)量的5～15%，但應(yīng)有一定的出口動量流量，以產(chǎn)生足夠的擾動二次風(fēng)初速度高達(dá)50～80m/s，相應(yīng)的風(fēng)壓達(dá)200～400mmH2O,保證射流長度為1.5~2.5m。二次風(fēng)的布置爐膛深度不大的爐子，一般前墻或后墻的單面布置前墻布置（適合于煙煤）向下傾斜100~250，在鏈條爐排前部，揮發(fā)物逸出，被二次風(fēng)吹向中后部，氣態(tài)可燃物燃燼程度高。后墻布置（適合于無煙煤）將高溫?zé)煔膺m當(dāng)?shù)貕合蚧鸫驳那安?，幫助點(diǎn)燃對吹布置前后墻都布置利用前后噴嘴布置的高度差和不同噴射方向，造成一股強(qiáng)有力的切圓旋轉(zhuǎn)氣流，有利于擾動和延長煙氣、飛煤的路程長度四角切向布置 主要用于拋煤機(jī)爐子，其擾動和封鎖作用更強(qiáng)于對吹布置噴嘴高度應(yīng)盡量靠近爐排，但不能破壞燃燒層的正常燃燒。一般離開爐排≮0.6m,≯2.0m噴嘴形狀和尺寸圓形：d=40~60mm矩形：短邊約為8~20mm，長邊/短邊=6~8，易于布置，便于裝置在水冷壁之間

往復(fù)推動爐排爐

往復(fù)推動爐排爐是利用爐排的往復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)機(jī)械給煤、排渣的燃燒設(shè)備。按爐排布置可分為傾斜式往復(fù)推動爐排爐和水平往復(fù)推動爐排爐。傾斜式往復(fù)推動爐排爐的整個(gè)爐排由相間布置的固定和可動爐排片組成。其缺點(diǎn)是爐體較高，增加了鍋爐房的高度。水平往復(fù)推動爐排的結(jié)構(gòu)與傾斜式的相同。但其框架是水平的，爐排片略往上翹。

往復(fù)推動爐排爐的燃燒特性基本上和鏈條爐相同，即著火性能差，爐內(nèi)應(yīng)配置拱和二次風(fēng)。煤在爐排上的燃燒過程也是沿長度分布的。因此，爐排也才采用分區(qū)送風(fēng)。往復(fù)推動爐排爐還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、金屬耗量小、耗電量少及消煙除塵效果較好等優(yōu)點(diǎn)。其最大的缺點(diǎn)是爐排冷卻性能較差，主燃燒區(qū)爐排因溫度高容易燒壞，水平往復(fù)爐排爐尤應(yīng)注意。因此，往復(fù)推動爐排爐不宜燃用優(yōu)質(zhì)煤。目前我國生產(chǎn)的往復(fù)推動爐排爐容量多在6t/h以下。拋煤機(jī)爐

將拋煤機(jī)和翻轉(zhuǎn)爐排或鏈條爐排配合起來使用的燃燒設(shè)備稱為拋煤機(jī)爐。配備翻轉(zhuǎn)爐排的拋煤機(jī)主要用6～10t/h鍋爐，這類鍋爐50年代在我國使用的很多，現(xiàn)在已逐步被淘汰。拋煤機(jī)按拋煤方式可分為：機(jī)械拋煤、風(fēng)力拋煤、風(fēng)力機(jī)械拋煤。機(jī)械拋煤機(jī)是利用旋轉(zhuǎn)的葉輪將煤拋撒到爐膛中；風(fēng)力拋煤機(jī)是利用空氣流（風(fēng)力）將煤吹撒到爐膛中；而風(fēng)力機(jī)械拋煤機(jī)是通過機(jī)械拋撒和風(fēng)力吹撒結(jié)合在一起將煤拋進(jìn)爐膛內(nèi)。風(fēng)力拋煤機(jī)由電動機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動，通過偏心輪、曲柄連桿機(jī)構(gòu)和搖桿使給煤板做往復(fù)運(yùn)動，從而把從煤斗下來的煤推給轉(zhuǎn)子，經(jīng)轉(zhuǎn)動的鋼制葉片拋出。第四節(jié)室燃爐和沸騰爐題綱:1.層燃爐和室燃爐的區(qū)別？2.煤粉爐的工作過程？3.燃油爐為什么要先霧化？為什么有時(shí)會冒黑煙？4.燃油爐的燃燒過程？5．為什么沸騰爐能夠燃燒劣質(zhì)煤？6．循環(huán)流化床的特點(diǎn)？燃燒方式

按反應(yīng)物所處的形態(tài)是否相同，燃料的燃燒可分為均相燃燒和非均相燃燒。氣體燃料的燃燒是均相燃燒，液體與固體燃料的燃燒屬非均相燃燒。均相燃燒可概括為兩個(gè)基本過程，一是燃料與氧化劑分子之間的的相互擴(kuò)散過程，二是混合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。前者是物理過程，后者是化學(xué)過程。如果物理過程長，燃燒時(shí)間主要取