煤炭的燃烧过程
- 格式:docx
- 大小:12.48 KB
- 文档页数:7
煤炭自燃机理
煤炭自燃的机理主要是煤炭中含氧量低,温度高,受到热激发而发生热自燃,具体机理如下:
1、氧化反应:煤炭中含氧量低,当温度达到一定程度时,煤炭中的有机物和氧气发生反应,产生大量的热量,从而使煤炭温度迅速升高,达到自燃温度,引起煤炭自燃。
2、挥发性物质的蒸发:煤炭中含有大量的挥发性物质,当温度达到一定程度时,这些挥发性物质就会开始蒸发,而蒸发过程会产生大量的热量,从而使煤炭温度迅速升高,达到自燃温度,引起煤炭自燃。
3、煤炭本身燃烧:煤炭含有大量的有机物,当温度达到一定程度时,这些有机物就会开始自燃,而煤炭燃烧过程会产生大量的热量,从而使煤炭温度迅速升高,达到自燃温度,引起煤炭自燃。
煤炭粉碎后燃烧的科学原理
燃烧是煤炭粉碎后燃烧的重要过程,其科学原理虽然建立有一定的概念,但是
背后具有更复杂的化学反应过程。
简而言之,煤炭粉碎后燃烧有两个必要组成部分:氧气和煤炭。
在有氧条件下,煤炭经过粉碎后,上千种它的碳氢化合物和其他碳氢键组合,会被化学反应转化成二氧化碳和水,产生大量的热量。
由于煤炭是一种非常凝结的物质,需要加热才能提高它的反应活性,而粉碎可
以起到这样的作用:当粉碎大块煤炭时,可以增加煤炭的表面积,使其中的有机物质在温度较低的情况下更容易燃烧反应-煤炭粉碎后燃烧。
其次,煤炭在氧气中容易发生氧化反应,所以在氧气比较充足的情况下,煤炭
粉碎后燃烧可以达到最理想的燃烧效果。
此外,煤炭含有大量的水分,燃烧过程中会发生蒸发作用,因此在着火后热量回流期间形成水蒸气,使燃烧更均匀速度变得更快。
通过煤炭粉碎后燃烧的科学原理来看,煤炭粉碎过后显示出其独有的碳氢反应
网络,给大规模燃烧提供了极大的变化空间,使烟气更清洁,也节省了能源,提高了燃烧效果。
因此,煤炭粉碎后燃烧是一项重要的科技技术,它不仅可以改善环境,还可以节约能耗,值得我们更多关注和研究。
煤粉是怎样燃烧的煤粉入窑后,燃烧过程分三个阶段。
如图1所示。
(1)干燥预热阶段:这一阶段是使煤粉中所含水分蒸发掉,一般需要0.03~0.05秒。
但在煤粉粗湿的情况下,干燥预热的时间要相应延长。
干燥预热时间的长短,决定着火焰黑火头的长短。
图1. 煤粉燃烧示意图1──干燥预热;2──挥发物分馏与燃烧;3──固定碳燃烧(2)挥发物分馏与燃烧阶段:这一阶段一般约需0.01~0.03秒。
干燥的煤粉随温度继续升高至450~500℃时,挥发物开始分馏(也叫挥发),分馏出甲烷(CH4)、乙烯(C2H2)、一氧化碳(CO)等,包围在煤粉颗粒周围,形成一层挥发物气体薄膜,与入窑空气中的氧接触,开始(氧化作用)燃烧,生成气态的CO2和H2O。
在未燃烧尽以前,炭粒被薄膜隔绝,不能与氧充分接触,无法燃烧,只能焦化。
只有空气中的氧透过薄膜时,炭才能继续燃烧,挥发物的分馏在700℃~800℃时,即可挥发完毕。
挥发物燃烧时间长短,与挥发物含量多少、气体流速大小、温度高低有关。
挥发分低,气体流速快,温度高,燃烧时间就短;否则相反。
挥发分高的煤,着火早,燃烧快,黑火头短,白火焰长;挥发分低的煤则相反。
(3)焦炭燃烧阶段:这一阶段的主要作用是焦炭的燃烧,其燃烧速度决定于白火焰的长短(一般约需0.2~0.4秒),焦炭的燃烧,不但与温度高低有关,且与空气量及空气中的氧透过挥发物气体薄膜与炭接触的速度有关。
煤粉的颗粒大小及含炭量多少也都影响着焦炭的燃烧速度。
煤粉通过喷煤嘴喷入窑内后,经过一段距离才开始燃烧,这段距离就是黑火头。
煤粉燃烧后,产生热量,形成燃烧的焰面,温度随燃烧时间的增长而不断升高,高温的焰面不断向后面末燃烧的低温煤粉传热,使其达到着火点而燃烧,形成新的焰面。
不断地送煤,不断地燃烧,窑内就保持一个熊熊的火焰,不断地燃烧放热。
煤炭自燃机理
煤炭自燃,是指煤炭在一定条件下,由于内部热量的自发升高而发生的自然反应,导致煤炭自行燃烧的现象。
煤炭自燃的机理主要有三种:
1、热自燃:煤炭中含有一定量的有机物,在一定温度下可以
自行燃烧,当煤炭内部温度升高到一定程度时,可以自行燃烧。
2、氧化自燃:煤炭中含有大量的碳元素,当煤炭在空气中受
到氧化作用时,碳元素会发生氧化反应,产生大量的热量,从而使煤炭自行燃烧。
3、化学自燃:当煤炭中的有机物受到酸性或碱性物质的作用,会发生化学反应,产生大量的热量,从而使煤炭自行燃烧。
煤炭的燃烧过程如何?煤炭是一种常见的化石燃料,其燃烧过程涉及到一系列复杂的物理和化学反应。
了解煤炭燃烧过程的基本原理,有助于我们更好地理解能源转化的机制和环境保护的重要性。
本文将以有序列表的形式介绍煤炭的燃烧过程。
一、预热和失水在燃烧之前,煤炭通常需要进行预处理,以提高燃烧效率。
首先,煤炭中的某些成分会在100摄氏度左右蒸发,这个过程称为失水。
煤炭中的水分含量越高,其燃烧过程中需要消耗的热量越多,因此在工业和能源生产中,通常会对煤炭进行干燥处理。
二、热解和燃烧煤炭的燃烧过程可分为两个阶段:热解和燃烧。
热解是指在高温下,煤炭中的有机化合物分解成气体和固体产物的过程。
在这个过程中,煤炭中的碳、氢和氧原子重新组合形成一系列产物,如一氧化碳、氢气和甲烷等。
这些气体可以继续燃烧,产生热量和二氧化碳。
同时,煤炭中的灰分和硫分等无机物也会在热解过程中释放出来。
三、气相和固相反应煤炭的燃烧过程中存在着气相和固相两种反应。
气相反应是指在高温下,煤炭燃烧产生的气体与空气中的氧气发生反应,生成二氧化碳和水蒸气等产物。
固相反应是指煤炭中的颗粒物质,在高温下分解和燃烧,形成烟尘和灰渣等固体产物。
这些反应过程共同发生,决定了煤炭的燃烧效率和产物的生成。
四、燃烧的影响因素煤炭的燃烧过程受到多种因素的影响。
首先,煤炭的品质和组成决定了燃烧的效果。
高品质的煤炭通常含有较多的碳和较少的矿物质,因此其燃烧效率更高。
其次,煤炭的粒径和填充密度也会影响燃烧反应的速率和程度。
此外,煤炭的供气速度、气体混合程度和燃烧温度等操作参数也会对燃烧过程造成影响。
五、环境问题和煤炭燃烧尽管煤炭是一种主要的能源来源,但其燃烧过程也带来了严重的环境问题。
煤炭燃烧释放出的二氧化碳是温室气体的主要来源之一,对全球气候变化产生重大影响。
此外,煤炭燃烧还会释放出大量的有害气体和颗粒物,造成空气污染和健康问题。
因此,减少煤炭的使用和改善燃烧技术,已成为全球范围内的重要课题。
煤的燃烧过程及燃烧条件煤的燃烧是复杂的物理化学过程,煤进入炉内,收到高温烟气的加热,温度逐渐升高,在此期间经历干燥、干馏、挥发分着火燃烧、焦炭燃烧、焦炭燃尽等各个阶段。
1、干燥:煤被加热时,首先是水分不断蒸发,煤被干燥,显然,煤中水分多,干燥多消耗的热量也多,时间也长。
2、干馏:煤被干燥后,继续被加热,达到一定温度就开始析出挥发分,同时生成焦炭,即是煤的干馏过程,每种挥发分越多,开始析出挥发分的温度越低,加热的温度越高,时间越长,析出的挥发分越多,因此,测定挥发分时规定了加热的温度和时间.挥发分多,其中碳氢化合物也越多,重碳氢化合物在高温、缺氧的条件下,会进行热分解,形成微笑的碳粒,称为炭黑。
由于碳粒很小很轻,在炉内不易烧掉而随烟排走,形成黑烟,为了使燃烧充分,不冒黑烟,必须保证挥发分燃烧所需足够高的温度和充足的空气,例如加装二次风。
只有当挥发分达一定浓度,而且到一定温度时,才能着火燃烧,干馏阶段为燃烧前的准备阶段。
煤在燃烧的准备阶段中,非但不放热而且要吸收热量,所以必须组织好热量供应,其热源来自炉膛火焰或高温烟气、炽热的炉墙和炉拱等。
热量供应情况就决定了准备阶段的时间长短。
3、挥发分着火燃烧:煤继续被加热,挥发分不断析出,而且温度也随之提高,挥发分中可燃物质与氧气的化学反应也在逐渐加快,当挥发分达到一定温度和浓度时,化学反应速度急速加快,着火燃烧,形成明亮的黄色火焰,这里,挥发分要加热到一定的温度时个重要条件。
不同的煤的挥发分着火温度时不一样的,通常我们将挥发分着火温度看成煤的着火温度,挥发分燃烧时放出热量,将焦炭加热到赤红程度(已达到能够着火的温度),但是焦炭并不会立刻燃烧,因为挥发分包围了焦炭,挥发分首先遇氧将氧耗掉了,氧气不能扩散到焦炭的表面,焦炭只能被加热而不能燃烧。
挥发分多,着火温度低,着火容易;挥发分少,着火温度高,着火困难.4、焦炭的燃烧:当挥发分基本烧完以后,氧气不能扩散到焦炭表面上,焦炭开始着火燃烧,并发出较短的蓝色火焰。
一、煤碳的焚烧历程之阳早格格创做煤从加进炉膛到焚烧完成,普遍经历四个阶段:火分挥收阶段,当温度达到105℃安排时,火分局部被挥收;挥收物着火阶段,煤不竭吸支热量后,温度继承降下,挥收物随之析出,当温度达到着火面时,挥收物启初焚烧.挥收物焚烧速度快,普遍只占煤所有焚烧时间的1/10安排;焦碳焚烧阶段,煤中的挥收物着火焚烧后,余下的碳战灰组成的固体物即是焦碳.此时焦碳温度降下很快,牢固碳剧烈焚烧,搁出洪量的热量,煤的焚烧速度战焚烬程度主要与决于那个阶段;焚烬阶段,那个阶段使灰渣中的焦碳尽管烧完,以落矮不真足焚烧热益坏,普及效用.劣良焚烧必须具备三个条件:1、温度.温度越下,化教反应速度快,焚烧便愈快.层焚炉温度常常正在1100~1300℃.2、气氛.气氛冲刷碳表面的速度愈快,碳战氧交触越好,焚烧便愈快.3、时间.要使煤正在炉膛内有脚够的焚烧时间.碳焚烧时正在其周围包上一层灰壳,碳焚烧产死的一氧化碳战二氧化碳往往透过灰壳背中四里扩集疏通,其中一氧化碳逢到氧后又继承焚烧产死二氧化碳.也便是道,碳粒焚烧时,灰壳中包抄着一氧化碳战二氧化碳二层气体,气氛中的氧必须脱过中壳才搞与碳交触.果此,加大支风,减少气氛冲刷碳粒的速度,便简单把中包层的气体戴走;共时加强板滞拨动,便可益害灰壳,督促氧气与碳曲交交触,加快焚烧速度.如果氧气不充脚,搅动不敷,煤便烧不透,制成灰渣中有许多已介进焚烧的碳核,其余还会使一部分一氧化碳正在炉膛中不焚烧便随烟气排出.对付于大块煤,必须有较少的焚烧时间,停顿时间过短,焚烧不真足.果此,本量运止中,普遍采与供给充脚的氧气,采与炉拱战二次风去加强扰动,普及焚烧温度,炉膛容积不宜过小等步伐包管煤充分焚烧.二、链条炉排的焚烧个性链条炉排着火条件较好,主要依赖炉膛火焰战炉拱的辐射热.煤的上头先着火,而后逐步背下焚烧,正在炉排上便出现了明隐的分层天区,如图共分五个区.焚料正在新焚烧区1中预热搞燥,正在炉排上占有相称少的天区.正在天区2中焚料释搁出挥收分,并着火焚烧.焚烧举止得很猛烈,去自炉排下部气氛中的氧气正在氧化区3中赶快耗尽,焚烧产品CO2战火蒸气降下到还本区4后,坐时被只热的焦碳所还本.末尾正在链条炉排尾部产死灰渣区5.正在焚烧准备区1战焚烬区5皆不需要很多气氛,而正在焚烧区2、3必须包管有脚够的气氛,可则则会出现气氛正在中部缺累,而正在炉膛前后过剩的局里.为革新以上焚烧情景,时常采与以下三个步伐:合理安插炉拱;采与分段支风;减少二次风.三、链条炉排对付煤种的央供链条炉排对付煤种有一定的采用性,以挥收分15%以上,灰熔面下于1250℃以上的强黏结、粒度适中,热值正在18800~21000kJ/kg以上的烟煤最为相宜.煤中含有灰分应统制正在10%~30%.粉煤(0~6mm)应不超出50%~55%,0~3mm的煤粉不超出30%,块煤尺寸不超出40mm.煤中含火量推荐值为:煤中小于3mm的煤粉含量为20~40%时,含火量统制正在5~7.5%,煤中小于3mm的煤粉含量为80%,含火量统制正在12.5%,煤中小于3mm的煤粉含量为~100%,含火量统制正在20%.暂时煤量存留的问题有:1、煤冰灰份较多,2、煤冰颗粒不均,3、煤冰中含有洪量的纯量,4、煤冰的收热值较矮,5、焚烧时阻挡易引焚着火,6、煤冰中火分含量大概.7、煤冰短好烧,炉渣含碳量下.四、煤量对付锅炉宁静焚烧的效用1.煤的收热量是反映煤量是非的一个要害指标,当煤的收热量矮到一定数值时,不但是会效用焚烧不宁静不真足,而且会引导锅炉熄火,使锅炉出心温度很易达标,效用仄常供热.2.挥收分正在较矮温度下不妨析出战焚烧,随着焚烧搁热,焦碳粒的温度赶快普及,为其着火战焚烧提供了极其有利的条件,其余挥收分的析出又减少了焦碳里里清闲战中部反应里积,有好处普及焦碳的焚烧速度.果此,挥收分含量越大,煤中易焚的牢固碳身分越少,煤粉越简单焚烬,挥收领会出的清闲多,删大反应表面积,使焚烧反应加快.挥收份含量落矮时,煤粉气流着火温度隐著降下,着火热随之删大,着火艰易,达到着火所需的时间变少,焚烧宁静性落矮,火焰核心上移,炉膛辐射受热里吸支的热量缩小,对付流受热里吸支的热量减少,尾部排烟温度降下,排烟益坏删大.3.煤的灰份正在焚烧历程中不但不会收出热量,而且还要吸支热量.灰分含量越大,收热量越矮,简单引导着火艰易战着火延缓,共时炉膛温度落矮,煤的焚烬程度落矮,制成的飞灰可焚物下.灰分含量删大,碳粒大概被灰层包裹,碳粒表面焚烧速度落矮,火焰传播速度减小,制成焚烧不良.其余飞灰浓度删下,使锅炉受热里特天是省煤器、气氛预热器等处的磨益加剧,除尘量减少,锅炉飞灰战炉渣物理热益坏删大,落矮了锅炉的热效用.有闭资料隐现,仄衡灰份从13%降下到18%,锅炉的抑制停运率将从1.3%降下到7.54%.4.煤的颗粒度对付锅炉的焚烧有很大效用.颗粒度过大时,煤块正在锅炉内焚烧时停顿时间过短,煤冰中的焦碳不真足焚烬,炉渣中的含碳量删大,减少了锅炉炉渣的物理热益坏;颗粒度过小时,细煤粉正在炉排上焚烧时透气短好,碳与氧不克不迭很好天交触爆收化教反应,易产死乌戴,共时细煤粉也易被气氛吹起,很快随着烟气被戴走,减少了锅炉烟气中的飞灰热益坏,(正在层焚烧锅炉中,尽管不要焚用煤粉(~3mm)含量超出30%的煤种).果此要根据煤冰颗粒度合理安排给风量.5.煤的含火量正在一定的含量极限内与挥收分对付焚煤的着火个性效用普遍,少量火分对付着火有利,从焚烧能源教角度瞅,正在下温火焰火蒸气对付焚烧具备催化效用,不妨加速煤粉焦碳的焚烧,不妨普及火焰乌度,加强焚烧室炉壁的辐射换热.其余,火蒸气领会时爆收的氢分子战氢氧根不妨普及火焰的热传导率.但是火分含量过大时,着火热也随之删大,共时由于一部分焚烧热用去加热火分并使其汽化,落矮了炉内烟气温度,进而使煤粉气流吸卷的烟气温度以及火焰对付煤粉的辐射热皆落矮,那对付着火不利.6.煤中纯量不但是会吸支煤焚烧死产的热量,阻拦煤与氧充分交触,效用煤的焚烧,落矮锅炉热效用,删大锅炉运止时的除渣除灰量,而且对付锅炉的仄安运止戴去很大妨害.五、煤量对付锅炉及其辅帮设备运止的效用当加进炉膛的煤量与锅炉安排煤量战校核煤量央供出进较大时,会对付锅炉焚烧战辅帮设备戴去如下不良效用:1.煤量较好时,锅炉面火战运止安排艰易,易以焚烧,简单灭火,宽沉效用了锅炉出心温度达标.2.炉膛简单结焦,对付流管束、省煤器、气氛预热器等受热里处磨益宽沉,且简单积灰,锅炉支风阻力删大,效用锅炉热效用.3.煤块较大时简单卡住分层给煤器战炉排,效用了煤冰的宁静焚烧战锅炉的仄安稳固运止.4.煤量短好时,锅炉耗煤量相对付减少,炉渣的含碳量也删大,输煤、除渣系统运止背荷大大减少,输煤机、除渣机、抓渣止吊等设备障碍删加,煤冰推运战炉渣推运成本加大.5.灰分大的煤焚烧后,不但是效用了除尘器的除尘效验,而且减少了除灰、排灰系统的运止背荷,简单出现运止障碍,对付处事环境战中部环保皆制成了不良效用.6.煤量含硫量大时,简单引起火热壁下温腐蚀,锅炉尾部烟讲、省煤器、气氛预热器等处的矮温腐蚀,制成锅炉爆管,效用锅炉仄安运止.六、提议采与的应付于步伐针对付暂时煤冰供应的紧弛场合战煤量变更引起的锅炉焚烧艰易,主动考查战摸索,制定相映的可支配性强的应付于步伐,齐力安排好锅炉的焚烧运止处事,包管锅炉出心温度达标战缩小锅炉及辅帮设备的运止障碍,以包管所有供热处事的仄安、稳固、经济运止.提议采与如下应付于步伐:1.加强司炉工的技能支配火仄,使司炉人员即时掌握进炉煤的煤量领会情况,特天是煤的收热量、挥收分、灰分、颗粒度大小等,以便针对付分歧煤量的举止相映的焚烧安排.2.加强各煤种的混烧、掺烧战配煤技能处事.通过不竭举止焚烧安排考查,探索出分歧煤种焚烧时,锅炉的煤层薄度、炉排速度、饱引风量、各风室的配风等运止参数,并正在此前提上考查摸索分歧煤种的混烧、掺烧战配煤技能,以普及百般煤量,特天是劣量煤的利用率,落矮供热运止成本.3.加强对付锅炉的焚烧安排处事.包管煤与气氛量要相协共适,而且要充分混同交触,炉膛应尽管脆持下温,以好处焚烧,安排锅炉背荷按确定支配,监视炉膛背压、排烟温度、氧气、二氧化碳等含量,使锅炉运止参数脆持到最好数值.对付由于煤冰颗粒度不匀称、炉排不仄整等本果引起的焚烧不真足、焚烧不均,对付炉排上的火心或者乌戴举止人为拨火.4.加强对付输煤处事的管制.对付分歧的煤种尽管采与按类分别堆搁,根据需要,正在分歧时期焚用分歧的煤种,或者按分歧的比率拆配使用.输煤时输煤工与当班司炉工即时相通,对付含火量较矮或者含粉煤较多的煤种可采与适量加火搅拌的办法,输煤时将纯量分拣出去,把大颗粒的煤粉碎等.5.加强锅炉焚烧设备战辅帮设备的巡检及维建处事.即时排除锅炉及辅帮设备(特天是锅炉本量稀启、炉排、分层给煤器、省煤器、气氛预热器、除渣除尘等设备)出现的障碍.6.加强对付锅炉支风战炉膛温度的统制,脆持较下的炉膛温度,有好处煤的着火战焚烬,炉膛温度越矮,越不利于焚烧.7.加强对付煤的保存处事.采与确真灵验的步伐,预防储煤风化战自焚,落矮煤量品量,减少焚烧易度.8.8加强对付进煤品量的庄重统制战管制,启辟煤量较好、较为宁静的煤源商场,即时准确天掌握进煤的工业领会数据,提供给各供热车间,以便运止管制人员采用较为符合本单位锅炉的煤种,举止相映的运止安排.9.采与比较老练的进步的技能战设备改变焚烧情景.如分层给煤技能,煤冰帮焚剂,振荡碎煤机等.七论断随着煤冰供应的日趋紧弛,煤量随时皆市爆收很大的变更,摸索钻研分歧煤种,最大极限落矮煤量变更对付锅炉运止焚烧戴去的不利效用,真止供热锅炉的劣化运止。
煤炭自燃的条件与过程从煤炭在氧化的过程中自然发火的机理角度来看,这个阶段是较为复杂和多变的,它受到了很多客观条件的干扰,煤炭自燃地充分必要条件有以下几点:①能够自然发火的煤炭必须要有自燃倾向性,并且要较为松散破碎,这样氧气能够充分的与煤相互接触;②环境有持续的漏风通道能够为煤自燃提供充足的氧气;③在煤体的氧化过程中,释放出的能量难以挥散,大量聚集;④这三个条件同时所有的时间较长,大于等于该种煤的自然发火期。
以上所叙述的四个条件中,包括了内部因素和外在的因素,比如①属于内在原因,这与煤的种类、性质有关不可控;而中间的②和③属于外部因素,与在井下施工时的技术工艺等有着较大的关系,属于可控因素。
这些条件相互作用,对煤的自燃都很重要,都是不可或缺的。
在煤炭自燃的过程中,从开始到结束大致上可以分为三个阶段,分别是准备期、自热期和自燃当煤的温度较低,无法上升到临界温度情况下,煤炭的自然氧化就会延缓甚至结束,进而到达了冷却阶段。
在国家出台的法律法规中明确指出,当出现以下现象之一时,就可以认定是煤体自然发火:1)出现了肉眼可见的明火或青烟等:2)因自热原因,煤炭温度骤升:3)经过监测发现煤的自燃指标性气体浓度较大,超过指标,且在不断上升。
煤炭自燃的过程并不是突然之间形成的,而是循序渐进,慢慢温度升高,发火、发火自燃的,这之间有着准备期、自热期和燃烧期等这三个时期。
所以,当揭露了煤体之后,会有很长的时间进行能量集聚而后才会着火,这一段时间称作是煤的自然发火期,是一个时间上的量纲,以天或月为单位,最短发火期指的是所需要的最少的时间。
自然发火期越短,证明该煤层发火的危险性越高,反之亦然。
常用的防灭火技术有注水、灌浆、注凝胶、注惰气、三相泡沫等技术。
注水和灌浆容易沿顶板裂隙流失,注惰气容易随风扩散,不易滞留火区;注凝胶容易发生堵管现象,并且污染井下环境;三相泡沫虽然能在防灭火区域向高处堆积,但泡沫破裂后大量水浆容易流失,且其堵漏性能较差。
煤炉是怎么点燃火的原理
煤炉的点火原理是通过将点火源接触到煤炭上,使其开始燃烧。
具体的步骤如下:
1. 煤炉准备:首先,确保炉膛内没有明火和燃烧物。
清理炉膛并移除燃烧残渣。
2. 堆煤:将适量的煤块或煤球按照一定的堆放方式摆放在炉膛内。
堆放时要留出空隙,以便空气流通。
3. 点火源:将点火源(如火柴、打火机等)接触到煤炭表面。
点燃时要小心,确保自身安全。
4. 燃烧:当煤炭点燃后,火苗会逐渐蔓延到整个煤堆。
炉门应保持关闭,以保持适当的燃烧条件。
5. 通风与调节:煤炉需要适当的通风来保持燃烧。
通风口可以调整,以控制炉内的氧气供应和火势大小。
6. 维持火势:定期加入足够的燃料,确保煤炭持续燃烧。
同时,根据需要调整通风量,控制火势。
需要注意的是,在进行点火操作时,要小心避免火源与煤炭接触后发生意外。
此外,为了安全起见,请始终将煤炉放置在稳固的表面上,并确保有适当的通风条
件,以防止一氧化碳积聚。
一、?煤碳的燃烧过程?煤从进入炉膛到燃烧完毕,一般经历四个阶段:水分蒸发阶段,当温度达到105℃左右时,水分全部被蒸发;挥发物着火阶段,煤不断吸收热量后,温度继续上升,挥发物随之析出,当温度达到着火点时,挥发物开始燃烧。
挥发物燃烧速度快,一般只占煤整个燃烧时间的1/10左右;焦碳燃烧阶段,煤中的挥发物着火燃烧后,余下的碳和灰组成的固体物便是焦碳。
此时焦碳温度上升很快,固定碳剧烈燃烧,放出大量的热量,煤的燃烧速度和燃烬程度主要取决于这个阶段;燃烬阶段,这个阶段使灰渣中的焦碳尽量烧完,以降低不完全燃烧热损失,提高效率。
良好燃烧必须具备三个条件:1、温度。
温度越高,化学反应速度快,燃烧就愈快。
层燃炉温度通常在1100~1300℃。
2、空气。
空气冲刷碳表面的速度愈快,碳和氧接触越好,燃烧就愈快。
3、时间。
要使煤在炉膛内有足够的燃烧时间。
碳燃烧时在其周围包上一层灰壳,碳燃烧形成的一氧化碳和二氧化碳往往透过灰壳向外四周扩散运动,其中一氧化碳遇到氧后又继续燃烧形成二氧化碳。
也就是说,碳粒燃烧时,灰壳外包围着一氧化碳和二氧化碳两层气体,空气中的氧必须穿过外壳才能与碳接触。
因此,加大送风,增加空气冲刷碳粒的速度,就容易把外包层的气体带走;同时加强机械拨动,就可破坏灰壳,促使氧气与碳直接接触,加快燃烧速度。
如果氧气不充足,搅动不够,煤就烧不透,造成灰渣中有许多未参与燃烧的碳核,另外还会使一部分一氧化碳在炉膛中没有燃烧就随烟气排出。
对于大块煤,必须有较长的燃烧时间,停留时间过短,燃烧不完全。
因此,实际运行中,一般采取供给充足的氧气,采用炉拱和二次风来加强扰动,提高燃烧温度,炉膛容积不宜过小等措施保证煤充分燃烧。
?二、链条炉排的燃烧特点?链条炉排着火条件较差,主要依靠炉膛火焰和炉拱的辐射热。
煤的上面先着火,然后逐步向下燃烧,在炉排上就出现了明显的分层区域,如图共分五个区。
燃料在新燃烧区1中预热干燥,在炉排上占有相当长的区域。
在区域2中燃料释放出挥发分,并着火燃烧。
燃烧进行得很激烈,来自炉排下部空气中的氧气在氧化区3中迅速耗尽,燃烧产物CO2和水蒸气上升到还原区4后,立即被只热的焦碳所还原。
最后在链条炉排尾部形成灰渣区5。
在燃烧准备区1和燃烬区5都不需要很多空气,而在燃烧区2、3必须保证有足够的空气,否则则会出现空气在中部不足,而在炉膛前后过剩的现象。
为改善以上燃烧状况,常常采用以下三个措施:合理布置炉拱;采取分段送风;增加二次风.?三、链条炉排对煤种的要求?链条炉排对煤种有一定的选择性,以挥发分15%以上,灰熔点高于1250℃以上的弱黏结、粒度适中,热值在18800~21000kJ/kg以上的烟煤最为适宜。
煤中含有灰分应控制在10%~30%。
粉煤(0~6mm)应不超过50%~55%,0~3mm的煤粉不超过30%,块煤尺寸不超过40mm。
煤中含水量推荐值为:煤中小于3mm的煤粉含量为20~40%时,含水量控制在5~%,煤中小于3mm的煤粉含量为80%,含水量控制在%,煤中小于3mm的煤粉含量为~100%,含水量控制在20%。
目前煤质存在的问题有:1、煤炭灰份较多,2、煤炭颗粒不均,3、煤炭中含有大量的杂质,4、煤炭的发热值较低,5、燃烧时不易引燃着火,6、煤炭中水分含量不定。
7、煤炭不好烧,炉渣含碳量高。
?四、煤质对锅炉稳定燃烧的影响?1.煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标,当煤的发热量低到一定数值时,不仅会影响燃烧不稳定不完全,而且会导致锅炉熄火,使锅炉出口温度很难达标,影响正常供热。
2.挥发分在较低温度下能够析出和燃烧,随着燃烧放热,焦碳粒的温度迅速提高,为其着火和燃烧提供了极其有利的条件,另外挥发分的析出又增加了焦碳内部空隙和外部反应面积,有利于提高焦碳的燃烧速度。
因此,挥发分含量越大,煤中难燃的固定碳成分越少,煤粉越容易燃烬,挥发分析出的空隙多,增大反应表面积,使燃烧反应加快。
挥发份含量降低时,煤粉气流着火温度显着升高,着火热随之增大,着火困难,达到着火所需的时间变长,燃烧稳定性降低,火焰中心上移,炉膛辐射受热面吸收的热量减少,对流受热面吸收的热量增加,尾部排烟温度升高,排烟损失增大。
3.煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量,而且还要吸收热量。
灰分含量越大,发热量越低,容易导致着火困难和着火延迟,同时炉膛温度降低,煤的燃烬程度降低,造成的飞灰可燃物高。
灰分含量增大,碳粒可能被灰层包裹,碳粒表面燃烧速度降低,火焰传播速度减小,造成燃烧不良。
另外飞灰浓度增高,使锅炉受热面特别是省煤器、空气预热器等处的磨损加剧,除尘量增加,锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大,降低了锅炉的热效率。
有关资料显示,平均灰份从13%上升到18%,锅炉的强迫停运率将从%上升到%。
4.煤的颗粒度对锅炉的燃烧有很大影响。
颗粒度过大时,煤块在锅炉内燃烧时停留时间过短,煤炭中的焦碳没有完全燃烬,炉渣中的含碳量增大,增加了锅炉炉渣的物理热损失;颗粒度过小时,细煤粉在炉排上燃烧时通风不好,碳与氧不能很好地接触发生化学反应,易形成黑带,同时细煤粉也易被空气吹起,很快随着烟气被带走,增加了锅炉烟气中的飞灰热损失,(在层燃烧锅炉中,尽量不要燃用煤粉(~3mm)含量超过30%的煤种)。
因此要根据煤炭颗粒度合理调整给风量。
5.煤的含水量在一定的含量限度内与挥发分对燃煤的着火特性影响一致,少量水分对着火有利,从燃烧动力学角度看,在高温火焰水蒸气对燃烧具有催化作用,可以加速煤粉焦碳的燃烧,可以提高火焰黑度,加强燃烧室炉壁的辐射换热。
另外,水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。
但水分含量过大时,着火热也随之增大,同时由于一部分燃烧热用来加热水分并使其汽化,降低了炉内烟气温度,从而使煤粉气流吸卷的烟气温度以及火焰对煤粉的辐射热都降低,这对着火不利。
6.煤中杂质不仅会吸收煤燃烧生产的热量,阻碍煤与氧充分接触,影响煤的燃烧,降低锅炉热效率,增大锅炉运行时的除渣除灰量,而且对锅炉的安全运行带来很大危害。
?五、煤质对锅炉及其辅助设备运行的影响?当进入炉膛的煤质与锅炉设计煤质和校核煤质要求相差较大时,会对锅炉燃烧和辅助设备带来如下不良影响:1.煤质较差时,锅炉点火和运行调节困难,难以燃烧,容易灭火,严重影响了锅炉出口温度达标。
2.炉膛容易结焦,对流管束、省煤器、空气预热器等受热面处磨损严重,且容易积灰,锅炉送风阻力增大,影响锅炉热效率。
3.煤块较大时容易卡住分层给煤器和炉排,影响了煤炭的稳定燃烧和锅炉的安全平稳运行。
4.煤质不好时,锅炉耗煤量相对增加,炉渣的含碳量也增大,输煤、除渣系统运行负荷大大增加,输煤机、除渣机、抓渣行吊等设备故障增多,煤炭拉运和炉渣拉运成本加大。
5.灰分大的煤燃烧后,不仅影响了除尘器的除尘效果,而且增加了除灰、排灰系统的运行负荷,容易出现运行故障,对工作环境和外部环保都造成了不良影响。
6.煤质含硫量大时,容易引起水冷壁高温腐蚀,锅炉尾部烟道、省煤器、空气预热器等处的低温腐蚀,造成锅炉爆管,影响锅炉安全运行。
?六、建议采取的应对措施?针对目前煤炭供应的紧张形势和煤质变化引起的锅炉燃烧困难,积极试验和摸索,制定相应的可操作性强的应对措施,努力调整好锅炉的燃烧运行工作,保证锅炉出口温度达标和减少锅炉及辅助设备的运行故障,以保证整个供热工作的安全、平稳、经济运行。
建议采取如下应对措施:1.加强司炉工的技术操作水平,使司炉人员及时掌握入炉煤的煤质分析情况,特别是煤的发热量、挥发分、灰分、颗粒度大小等,以便针对不同煤质的进行相应的燃烧调整。
2.加强各煤种的混烧、掺烧和配煤技术工作。
通过不断进行燃烧调整试验,探索出不同煤种燃烧时,锅炉的煤层厚度、炉排速度、鼓引风量、各风室的配风等运行参数,并在此基础上试验摸索不同煤种的混烧、掺烧和配煤技术,以提高各种煤质,特别是劣质煤的利用率,降低供热运行成本。
3.加强对锅炉的燃烧调节工作。
保证煤与空气量要相配合适,并且要充分混合接触,炉膛应尽量保持高温,以利于燃烧,调整锅炉负荷按规定操作,监视炉膛负压、排烟温度、氧气、二氧化碳等含量,使锅炉运行参数保持到最佳数值。
对由于煤炭颗粒度不均匀、炉排不平整等原因引起的燃烧不完全、燃烧不均,对炉排上的火口或黑带进行人工拨火。
4.加强对输煤工作的管理。
对不同的煤种尽量采取按类分别堆放,根据需要,在不同时期燃用不同的煤种,或按不同的比例搭配使用。
输煤时输煤工与当班司炉工及时沟通,对含水量较低或含粉煤较多的煤种可采取适量加水搅拌的办法,输煤时将杂质分拣出来,把大颗粒的煤粉碎等。
5.加强锅炉燃烧设备和辅助设备的巡检及维修工作。
及时排除锅炉及辅助设备(特别是锅炉本体密封、炉排、分层给煤器、省煤器、空气预热器、除渣除尘等设备)出现的故障。
6.加强对锅炉送风和炉膛温度的控制,保持较高的炉膛温度,有利于煤的着火和燃烬,炉膛温度越低,越不利于燃烧。
7.加强对煤的保管工作。
采取切实有效的措施,防止储煤风化和自燃,降低煤质质量,增加燃烧难度。
加强对进煤质量的严格控制和管理,开辟煤质较好、较为稳定的煤源市场,及时准确地掌握进煤的工业分析数据,提供给各供热车间,以便运行管理人员选择较为适应本单位锅炉的煤种,进行相应的运行调节。
9.采用比较成熟的先进的技术和设备改变燃烧状况。
如分层给煤技术,煤炭助燃剂,振动碎煤机等。
?七结论?随着煤炭供应的日趋紧张,煤质随时都会发生很大的变化,摸索研究不同煤种,最大限度降低煤质变化对锅炉运行燃烧带来的不利影响,实现供热锅炉的优化运行。