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煤粉炉燃烧原理及燃烧设备第一节燃烧化学反应动力学基础燃烧一般是指燃料与氧化剂进行的剧烈化学反应。
燃料与氧化剂可以是同一形态的，如气体燃料在空气中的燃烧，称为单相（均相）燃烧；燃料与氧气剂也可以是不同形态的，如固体燃料在空气中的燃烧，称为多相燃烧。
电厂锅炉的主要燃料是煤，使用空气作燃料的氧化剂。
电厂锅炉的主要燃料是煤使用空气作燃料的氧化剂一、碳粒的燃烧过程和燃烧速度炭粒表面的多相燃烧大致包括如下几个过程炭粒表面的多相燃烧大致包括如下几个过程：（1）参加燃烧的氧从周围环境扩散到炭粒的反应表面；（2）氧被炭粒表面吸附；（3）在炭粒表面进行燃烧化学反应；（4）燃烧产物由炭粒表面解吸附；（5）燃烧产物离开炭粒表面，扩散到周围环境中。
炭粒燃烧速度是指炭粒单位表面上的实际反应速度，它取决于上述过程中进行得最慢的过程。
碳的燃烧速度主要决定于氧向炭粒表面的扩散速度和在反应表面上进行的化学反应速度最终决定于两者中的较慢者速度，最终决定于两者中的较慢者。
(吸附和解吸附过程速度快)1、影响化学反应速度的因素（1）浓度对化学反应速度的影响化学反应是在一定条件下反应物分子之化学反应是在一定条件下，反应物分子之间彼此碰撞而产生的，分子在单位时间内的碰撞次数越多则化学反应速度越快的碰撞次数越多，则化学反应速度越快。
分子碰撞次数决定于单位容积中反应物的分子数，即物质浓度。
在定温度下反应容积不变增加反应在一定温度下，反应容积不变，增加反应物的浓度即可增加反应物的分子数，分子之间的碰撞次数就会增多，反应速度就会加快。
加快（2）压力对化学反应速度的影响分子运动论认为，气体压力是气体分子撞击容器壁面的结果。
在温度和容积不变的条件下，反应物压力高，意味着反应物浓度大，因此化学反应速度就快。
（3）温度对化学反应速度的影响阿累尼乌斯定律反映的是温度对化学反应速度影响的规律。
阿累尼乌斯定律反映的是温度对化学反应速度影响的规律化学反应是在一定条件下，反应分子间发生碰撞而发生的，应在条件应发生撞发生的但并不是所有碰撞的分子都可以发生反应，只有那些碰撞能量足以破坏现存化学键并建立新的化学键的碰撞才是有效的。
《电⼚锅炉原理及设备》复习要点提⽰《电⼚锅炉原理及设备复习要点提⽰》（第三版叶江明主编）授课教师：青⽼师考纲主编：⼩源考纲主审：得意⼩门⽣河南农业⼤学2016/6/15第⼀章电⼚锅炉原理及设备1、什么是锅炉的额定蒸发量、最⼤长期连续蒸发量、容量、额定压⼒、额定汽温？2、以⼀台电⼚锅炉为例，简单画出并简述锅炉中汽⽔、燃料、空⽓、灰渣的基本⼯作流程。
3、按⽔循环⽅式不同，锅炉可以分为哪⼏类，各有何特点？4、按燃烧⽅式不同，锅炉可以分为哪⼏类，各有何特点？5、锅炉本体主要由哪些主要部件组成?各有什么主要功能?答：1：额定蒸发量:在额定蒸汽参数，额定给⽔温度和使⽤设计燃料，保证热效率所规定的蒸发量，单位T/H最⼤长期连续蒸发量：在额定蒸汽参数，额定给⽔温度和使⽤设计燃料，长期连续运⾏所能达到的最⼤蒸发量，单位T/H或KG/S锅炉容量：在额定蒸汽参数，额定给⽔温度和使⽤设计燃料，每⼩时的最⼤连续蒸发量，单位，T/H额定压⼒：对应规定的给⽔压⼒，单位：MP额定温度：对应额定给⽔压⼒，额定给⽔温度2：燃料：煤由煤仓进⼊给煤机，再⼊磨煤机，磨成煤粉；在排粉机的作⽤下，被⼲燥剂输送到粗粉分离器，将不合格的粗粉分离出，返回重磨。
合格的煤粉被⼲燥剂输送到细粉分离器，将煤粉与⽓体分离开来，煤粉贮存在粉仓中；分离出来的⽓体叫乏⽓。
乏⽓⼀部分送⾄磨煤机⽤于磨煤机的风量协调，另⼀部分作为三次风。
粉仓中的煤粉由给粉机按负荷的要求送到混合器，与⼀次风混合，送到燃烧器，进⼊炉膛燃烧。
烟⽓:◆在炉膛中，燃料燃烧不断放出热量，产⽣⾼温烟⽓。
◆从炉膛流出、再进⼊⽔平烟道、垂直烟道、尾部烟道，并将热量传递给炉膛与烟道中布置的各种受热⾯，烟⽓的温度逐渐下降。
◆最后经过除尘设备、脱硫设备、引风机，由烟囱排出到⼤⽓。
灰渣：煤在炉膛内燃烧，最⾼温度可以达到1500~1600度(⽕焰中⼼)。
◆煤中的灰分⼀部分随烟⽓流出炉膛，进⼊烟道，叫飞灰，约占95%，最后由除尘器将它分离出来;◆另⼀部分进⼊炉膛底部，由排渣装置排出，约占5%。
燃烧理论基础简介一、碳粒燃烧的动力区、扩散区、过渡区1．动力区：温度低于900～1000℃时，化学反应速度小于氧气向碳粒表面的扩散速度，氧气的供应十分充足，提高扩散速度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于温度。
2．扩散区：温度高于1200℃时，化学反应速度大于氧气向碳粒表面的扩散速度，以至于扩散到碳粒表面的氧气立刻被消耗掉，碳粒表面处的氧浓度接近于0，提高温度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。
3．过渡区：介于动力区和扩散区之间，提高温度和提高扩散速度都可以提高燃烧速度。
若扩散速度不变，只提高温度，燃烧过程向扩散区转化；若温度不变，只提高扩散速度，燃烧过程向动力区转化。
二、直流煤粉燃烧器1、煤粉燃烧器的作用煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。
其作用是：(1) 向炉内输送燃料和空气；(2) 组织燃料和空气及时、充分的混合；(3) 保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，迅速、完全的燃尽。
在煤粉燃烧时，为了减少着火所需的热量，迅速加热煤粉，使煤粉尽快达到着火温度，以实现尽快着火。
故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和二次风。
一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。
二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量，以保证煤粉完全燃烧。
直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。
煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。
（二）、直流煤粉燃烧器的类型直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。
一类适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。
这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。
我们称为均等配风方式，这种方式适合烟煤的燃烧。
因一次风携带的煤粉比较容易着火，故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷口射出的热空气混合。
这样，在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全，或导致燃烧速度降低。
第一章：绪论1、计算1台1025t/h 亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。
已知，锅炉每年的运行小时数为6000h ，每小时耗煤128t ，煤的收到基灰分为A ar =8%。
答：解：（1）每年的煤耗量Ba=6000×128=76.8×104×8/100=6.144×104（t/a ）（2）每年的灰渣（飞灰、沉降灰、底渣之和）排放量44hz 876.810 6.14410(/)100100ar aA MB t a ==⨯⨯=⨯ 计算结果分析与讨论：（1）燃煤锅炉是一种煤炭消耗量很大的发电设备。
（2）1台300MW 机组每年排放的灰渣总量达到6.144万t ，应当对电厂燃煤锅炉排放的固体废弃物进行资源化利用，以便降低对环境的污染。
2、分析煤粉炉传热过程热阻的主要构成及提高煤粉炉容量的技术瓶颈。
答：传热系数的倒数2111()()()g m h K δδδαλλλα=++++ 其中，蒸汽或者水侧的对流放热系数α2=2000~4000W/(m2•K)，烟气侧的对流放热系数α1=50~80W/(2m •K)。
导热热阻相对较小，可以忽略不计。
因此锅炉的主要热阻出现在烟气侧。
要提高锅炉的容量，必须设法增加烟气侧的对流换热系数或者受热面面积。
煤粉炉提高容量的技术瓶颈就是烟气侧对流放热系数太小。
3、分析随着锅炉容量增加，锅炉给水温度提高的原因。
答：（1）锅炉的容量越大（即蒸汽流量D 越大），水蒸气的压力就会越高。
根据水的热力学性质，压力越高，水的饱和温度越高。
（2）为了保证水冷壁的系热量主要用于蒸发，而不是用于未饱和水的加热。
进入水冷壁的水的温度与对应压力下的饱和温度之间的差值基本上是常数。
（3）水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数。
（4）综合分析（1）、（2），随着锅炉容量增加、水蒸气的压力就会提高。
来自省煤器出口的水与未饱和温度之间的差值等于常数，因此省煤器出口的水温会随着锅炉的容量的提高而提高，有因为水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数，所以省煤器的入口水温，即给水温度随着锅炉容量的提高而提高。
院系：动力系教研室：热能教研室教师：
《锅炉原理》课程教案
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第一章概述
第二章燃料及其燃烧特性
第二章第一讲
第二章第二讲
第三章燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡
第三章第一讲
第三章第二讲
第四章煤粉制备及系统
第四章第一讲（1学时）
第四章第二讲
第四章第三讲（1学时）
第五章
燃烧理论基础
第五章第一讲（1学时）
第五章第二讲
第五章第三讲
第六章燃烧设备和煤粉燃烧新技术
第六章第一讲
第六章第二讲
第六章第三讲
第六章第四讲（1学时讨论课）
第七章过热器和再热器
第七章第一讲（1学时）
第七章第二讲
第七章第三讲（含1学时习题课）
第八章省煤器和空气预热器
第八章第一讲
第八章第二讲
第九章锅炉炉膛换热计算
第九章第一讲
第九章第二讲
第九章第三讲（1学时讨论课）
第十章对流受热面的换热计算
第十章第一讲（1学时）
第十章第二讲
第十章第三讲
第十章第四讲（含1学时习题课）
第十一章炉膛整体设计和受热面布置
第十一章第一讲
第十一章第二讲（1学时）
第十二章自然循环蒸发系统及安全运行
第十二章第一讲（1学时）
第十二章第二讲
第十二章第三讲
第十二章第四讲（1学时）。
