燃烧学原理总结

2022-06-07

燃烧学原理总结

  篇一:燃烧学总结

  燃烧学总结

  第一章 绪 论

  1.燃烧的定义:燃料和氧化剂两种组分在空间发生强烈放热化学反应的过程叫做燃烧。

  第二章 燃 料

  1.成煤作用可划分为两个阶段:即泥炭化作用过程和煤化作用。

  2.煤的这种转化阶段称为煤化程度,有时称为变质程度,或煤级。

  3.燃料的元素分析:

  固体、液体燃料的成分:元素分析成分的构成:碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分。 气体燃料的成分:气体的分子式

  碳是燃料中主要的可燃元素,含碳量高的煤难以着火、燃尽,但其发热量都较高。 氢是热值最高且最有利于燃烧的元素,随着碳化程度的加深,煤中的氢元素含量减少。 氧是不可燃元素,含氧量随碳化程度的加深会较少。 氮通常情况下不可燃,煤中的氮主要以有机氮的形式存在。 硫是可燃元素,但热值很低,存在形式包括有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫。 灰分不可燃,属于矿物杂质。

  影响:使燃料发热量少;着火、燃烧困难;积灰、结渣;影响传热磨损受热面;污染 环境。

  按灰分的来源可分为:内部灰分:生成煤时混入,混合均匀;外部灰分:开采、运输 时混入,分布不均匀。 水分不可燃,属于杂质。

  影响:燃料的发热量;着火、燃烧过程吸热,降低燃烧温度;排烟热损失;受热面腐 蚀;制粉、干燥和运输。

  水分构成:外部水分(表面水分)、内部水分(固有水分)、化合水分(结晶水)。

  4.燃料的成分分析

  根据水分及灰分变化分为四个计算基准:

  各基准之间换算:

  水分的换算公式为:Mt=Mout+Mad(100-Mout)/100

  其中 Mt、Mout、Mad—燃料中的全水分、外在水分和内在水分,%。

  5.煤的工业分析

  工业分析构成:成分(水分、灰分、挥发分和固定碳)、发热量、灰熔点

  挥发分:在高温条件下煤有机质分解的产物,不是自然存在于煤中的。析出温度和析出量对燃烧过程影响很大,成为判别煤着火特性的重要指标之一 焦炭:煤析出挥发分、水分后得到的固态物质称为焦炭=灰分+固定碳

  煤的焦结性:焦炭粘接程度称为煤的焦结性

  灰熔点:测定方法:角锥法;根据融化状态不同,分为变形温度、软化温度和熔化温度 发热量:单位质量或者单位体积的燃料,在完全燃烧情况下所释放出的热量。

  高位发热量Qgr包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。

  低位发热量Qnet扣除烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。

  可磨性:可磨性系数-标准煤与试样煤由相同粒度磨制到相同细度所消耗的电量之比磨损指数

  6.按干燥无灰基挥发分含量的简单分类

  7.液体燃料特性

  恩氏粘度:表征油的输送和雾化难易程度;

  闪点:在大气压力下,用火焰在油面上掠过,油面出现短促的蓝色闪光的最低温度,称为闪点。储油罐内的油温应低于闪点温度。

  燃点:燃油被加热到用外来火焰能点着,且能使燃烧时间持续5s以上的最低油温。燃点一般比闪点高10~30 ℃。

  凝固点:燃油失去流动状态时的温度。以试管中的油倾斜45o,发生流动的温度来确定。 相对密度:指20℃时单位体积内油的质量与4℃的单位体积水的质量之比,用符号d204来表示。

  例题

  1.

  2.

  3.

  第三章 燃烧化学基础

  1.化合物的生成焓和反应焓

  化合物的生成焓:当化学元素在化学反应中构成一种化合物时转变中生成的能称之为化合物的生成焓kJ/mol

  标准摩尔生成焓:各化学元素在恒压条件下形成1mol的化合物所产生的焓的增量,选择温度是298.15K,压力是101.325kPa;;放热为负,吸热为正反应焓:在几种化合物(或元素)相互反应形成生成物时,放出或者吸收的热量

  标准摩尔反应焓:在标准压力、任何温度下,几种单质或化合物的相互反应生成产物时, 放出或者吸收的热量。;kJ/mol

  2.拉瓦锡-拉普拉斯定律:化合物分解成为组成它的元素所要求供给的热量和由元素生成化合物产生的热量相等,即化合物的分解热等于它的生成焓。

  3.盖斯求和定律:化学反应中不管过程是一步或多步进行,其产生或吸收的净热量是相等的。

  4.基尔霍夫定律:定压下反应焓随温度的变化率等于生成物和反应物的比热差。

  5.燃烧热(燃烧焓):1mol的燃料完全燃烧释放的热量称为化合物的燃烧热。

  6.绝热燃烧温度:燃料在绝热条件下完全燃烧所能达到的温度称为绝热燃烧温度,又称为绝热火焰温度,理论燃烧温度Tf

  7.化学反应的分类

  简单反应:由反应物经一步反应直接生成产物的反应。基元反应:反应物分子在有效碰撞中相互作用直接转化 为产物的化学反应。

  复杂反应:反应不是经过简单的一步就完成,而是要通过生成中间产物的许多反应步骤来完成,其中每一步反应称为基元反应。

  8.质量作用定律:

  阿累尼乌斯定律:对于燃烧反应,化学反应速率常数k与反应温度有关

  k=k0e(-E/RT)

  9.典型复杂反应

  对峙反应:在正反两个方向上都能进行的反应叫做对峙反应。

  平行反应:反应物同时平行地进行的不同反应称为平行反应。

  篇二:低质煤强化燃烧

  低质煤强化燃烧

  一、 低质煤的定义与当前背景

  定义:通常将含碳量低、发热量低、灰分高、不易着火的煤称之为低质煤。 低质煤的物化性质:水分含量高(全水分高达20%-50%,有的达到60%),氧含量高(约占有机质的20%),发热量低:一般在4500kcal/kg以下。由于含水量大,氧含量高,热值低,易风化(低温氧化变质),易自燃,降低燃烧效率等特性决定其应用受到很大限制。目前低质煤的利用主要有以下途径:

  1、经干燥后,直接作为燃料使用。

  2、经过轻度热解、气化,进行馏分分离再分别加以利用。

  3、经干燥后直接进入气化炉,制备合成气。

  4、经干燥后直接进入液化装置,生产油品。

  二、 低质煤的提质与燃烧

  为了实现低质煤的强化燃烧,可以从低质煤的提质和燃烧两个方面着手。低质煤提质是指通过物理的或者化学的方法使低质煤的品质提高的过程。包括干燥(成型)提质、热解(干馏)提质和其他特殊方法提质。

  目前提质的方法主要有:

  1. 热风炉、热烟气直接干燥法

  2. 蒸汽直接、间接干燥法

  3. 微波干燥提质法

  4. 低质煤热解提质法

  热风炉、热烟气直接干燥法和蒸汽直接、间接干燥法主要是通过不同的热载体将煤中的外水提出来,一般热效率在85%以内,干燥后的全水一般在3-15%,未进行化学反应,煤炭化学特性不发生改变。

  除了从煤的品质上着手外,还可以通过加强低质煤的着火和加强低质煤的燃尽从而强化低质煤的燃烧。

  (1)加强着火

  由于低质煤灰分高,本身发热量低,燃料的消耗量增大,所以大量灰分在着火过程中要吸收更多的热量。我们可以通过将煤粉处理的越细,煤粉本身的热阻就会减小,煤粉进行燃烧反应的表面积就会越大,会加强煤粉的着火过程。如果放热曲线不变,减少炉内散热,散热曲线将向右移,有利于着火。因此, 为了加快和稳定低质煤的着火,常在燃烧器区域用铬矿砂等耐火材料将部分水冷壁遮盖起来,构成所谓燃烧带。这样就可以通过减少水冷壁的吸热量,也就是减少燃烧过程的散热量来提高燃烧器区域的温度水平,从而改善煤粉气流的着火条件。

  图一中:当炉膛炉壁温度为Tb1时,放热曲线和散热曲线相交于1点,稳定,缓慢氧化。

  图二中:当炉壁温度为Tb2时,放热曲线和散热曲线相交于2点,不稳定,开始着火,2点对应的温度为着火温度。另一个焦点3是稳定的燃烧工况点,对应的温度为燃烧温度。

  图三中:当炉膛壁温为Tb2,且散热较大时,放热曲线和散热曲线分别交于

  4点和5点。

  (2)加强燃尽

  ①供应充足而又合适的空气量。

  空气量常用炉膛出口处过量空气系数a1表示,若它过小,即空气量供应不足,会增大不完全燃烧热损失q3和q4,使燃烧效率降低;过大会降低炉温,也会增加不完全燃烧热损失。因此,合适的空气量应根据炉膛出口最佳过量空气系数来供应。一般a1=1.2~1.25。

  ②适当的炉温。

  炉温高,着火快,燃烧速度快,燃烧过程便进行的猛烈,燃烧也易于趋向完全。但是炉温也不能过分的提高,因为过高的炉温不但会引起炉内结渣,也会引起膜态沸腾(在加热壁面上生成一层连续的蒸汽膜覆盖壁面,产生蒸汽的现象。蒸汽膜的绝缘性使热量交换变得很差,以致壁面会达到很高的温度,而有烧毁的危险),同时因为燃烧反应时一种可逆反应,过高的炉温当然会使正反应速度加快,但同时也会使逆反应速度加快。

  ③空气和煤粉的良好扰动和混合。

  燃烧反应速度主要取决于煤粉的化学反应速度和氧气扩散到煤粉表面的扩散速度。因此,要做到完全燃烧,除保证足够高的炉温和供应充足而又合适的空气外,还必须使煤粉和空气充分扰动混合,及时将空气输送到煤粉的燃烧表面去,煤粉和空气接触才能发生燃烧反应。这就要求燃烧器的结构特性优良,一、二次风混合良好,并有良好的炉内空气动力场。

  ④炉内有足够的停留时间。

  煤在炉内的停留时间主要取决于炉膛容积、炉膛截面积、炉膛高度及烟气在炉内的流动速度,这都与炉膛容积热负荷和炉膛截面积热负荷有关。

  三、低质煤燃烧技术及燃烧系统的设计

  低质煤煤粉的着火、稳定燃烧需与燃烧器布置方式和锅炉炉膛形状整体综合相互配合

  来实现。技术措施如下:

  ①提高煤粉浓度和细度;

  ②采用较低的一次风速;

  ③提高一次、二次风风温;

  ④增强对着火区的热辐射;

  ⑤延长燃料在炉内的停留时间,保证燃料颗粒充分燃尽。炉膛结构主要采用四角切向、对冲燃烧、U 型火焰、W 型火焰和CUF 火焰等燃烧技术,其中,U 型和W 型火焰是主要燃烧技术[4]

  W型这种火焰结构增加了煤粉在炉内的停留时间,同时也使煤粉气流较多

  地接触到高温回流烟气,有利于低质煤的着火和燃尽。由于W 型火焰燃烧效率较国内传统的四角切圆燃烧方式要高约3%,使得该技术成为各国燃烧低挥发分煤种的主要选择 。

  W型锅炉炉膛设计的关键是下炉膛, 其设计的一些重要原则可以归纳如下:a. 采用下喷W 火焰炉型大大增加了煤粒在炉内的停留时间, 形成一长而稳定的火焰以保证难燃燃料的完全燃烧。此外, 选择垂直燃烧可保证较高的管道煤粉输送速度, 而实现一次风粉以很低的速度喷入炉膛。这在水平燃烧的炉膛上显然是不可能的。

  b. 将热燃烧烟气再循环至点燃区。回流高温烟气到燃烧器附近, 通过气流再循环和辐射2 种方式加热煤粒, 以增加着火热源。

  c. 采用分离或其它办法, 增加入炉一次风粉气流中的煤粉浓度。

  d. 二次风分级燃烧送入点燃区和燃烧区, 燃料与燃烧空气充分地混合, 保证煤粒在整个运动路途中获得所需的氧气。

  e. 在炉拱和下炉墙上有选择敷设耐火材料层,在着火区建立准绝热状态, 增加着火辐射热源, 从而保证煤粉快速着火和稳定燃烧。一定要在下炉膛、耐火材料敷盖层( 卫燃带) 、上炉膛和膜式壁水冷壁管之间建立起正确良好的热平衡, 才能完成炉膛燃烧和传热这2 个功能。下炉膛保证煤粉的快速着火和稳定燃烧, 上炉膛则使燃料有更长的停留时间以保证燃料持续地完全燃烧和炉膛出口的烟气温度。

  三、 总结

  (1) 低挥发分煤具有磨碎性差, 着火燃尽困难, 需要较高的着火与燃尽温度, 以及较长燃尽时间的特点, 在电站锅炉的设计和运行调整方面必须给予充分的认识;

  (2) W型火焰锅炉是一种比较好的低挥发分煤的燃烧方式

  (3) 当前应强化低挥发分煤不同燃烧技术的研究,在提高燃烧稳定性及经济性的同时, 降低NOx 的排放; 注重W型火焰锅炉的完善化、不同煤种混烧和液态排渣锅炉低NOx 燃烧技术的研究, 以适应低挥发分煤燃烧的不同需求。

  参考文献:

  [1]冯俊凯 沈幼庭 杨瑞昌.锅炉原理及计算3版.北京:科学出版社,2003.

  [2]叶江明.电厂锅炉原理及设备3版.北京:中国电力出版社,2010.

  [3]徐跃年.低质烟煤的燃烧特性研究..煤炭转化,第18卷第一期

  [4]陈冬林.基于准恒温燃烧概念的低质煤稳燃新技术.发电设备,2001

  [5]杨雅.适合低质煤燃烧的催化助燃剂研究.煤炭转化.第36卷第四期

  篇三:提高燃烧效率的方法总结

  前言

  简述我国所面临的能源危机

  我国是一个能源生产大国和消费大国,拥有丰富的化石能源资源。2006年,煤炭保有资源量为10345亿吨,探明剩余可采储量约占全世界的13%,列世界第三位。但是中国的人均能源资源拥有量较低,煤炭和水力资源人均拥有量仅相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的1/15左右。能源资源赋存不均衡,开发难度较大,已探明石油、天然气等优质能源储量严重不足。再加上能源利用技术落后,利用低下,在经济高速增长的条件下,我国能源的消耗速度比其他国家更快,能源枯竭的威胁可能来得更早、更严重。因而,日益增长的对外能源需求造成的能源压力迫使我们不得不寻找解决能源危机的突围之路。

  正文

  能源危机已摆在我们眼前,我们必须敲响警钟。另外,随着节能和环保的概念与意识越来越被人们重视,保护环境、节约能源已经成为企业降低生产成本增强产品市场竞争力的最有效手段之一。对于许多发电厂来说,降低能耗、提高燃烧效率是个十分令人关心的问题,本文将就此进行一些讨论。

  一.所有的燃烧装置的目的都是把一种燃料转换成热能用于生产。这产生的热能可用于产生蒸汽、加热。在燃料危机前的70年代,人们不重视能量转换的效率,而今天人们正努力提高燃烧效率运行,减少了NOx、SOx和未完全燃烧燃料的排放。因此,排放符合标准和保护了生态环境。

  现在提高燃烧效率的最好的方法就是使用连续监测烟气的仪器以测量烟气中二氧化碳、二氧化硫、氮气、氧气和燃烧物的含量或一氧化碳的含量。然后对测量出来的数据加以分析,严格的控制其在符合要求之内。

  燃烧涉及的主要物质,即燃料和氧。就一般情况而言,燃料为气态(如天然气)、液态(如各种燃油)和固态(如煤),而氧则直接取用空气中的氧。换言之,2个主要物质就一般情况而言变成了燃料的空气。空气中包含的79%的氮,20.9%的氧和极少量的其它气体。

  所谓提高燃烧效率,就是让适量的燃料和适量的空气组成最佳比例进行燃烧,因为空气中有79%的氮气,这些氮气不参加燃烧,但在燃烧过程中被加热,吸取了能量然后从烟道中被排到大气中去。即为了使空气中20.9%的氧参与燃烧,必须要加热比氧多将近4倍的氮,然后将其放掉。这些能量的损耗是不可避免的,但却可以减到最低的程度。如果能在保证燃料充分燃耗的前提下最大程度地减少空气的输入量,则这种形式的损耗将减至最低。但空气量的减少是必须在

  保证燃料充分燃烧的前提下,否则由于燃料未充分燃烧的能量损失也是十分可观的。

  综上所述,减少不必要的能量损耗、提高燃烧效率的关键就在于使空气和燃料的配合达到最佳程度,既不浪费更多的燃料,也不加热更多的空气再白白放掉。怎样才能做到这一点呢?由于烟道气中含有所有这些信息,所以一个最直接的方法就是利用分析仪监视烟道中的能量损失情况,并适量调整空/燃比,使能耗降到最低。目前几乎所有的发电厂是在机组调试时找出燃烧的最佳空/燃比点,并以烟道氧含量来标志。一般在3%-5%O2以后电厂调节空/燃比将氧含量控制在3%-5%O2。

  由此可知提高燃烧效率最直接的方法就是使用烟气分析仪器(如烟气分析仪、燃烧效率测定仪、氧化锆氧含量检测仪)连续监测烟道气体成分,分析烟气中O2含量和CO含量,调节助燃空气和燃料的流量,确定最佳的空气消耗系数。 二.充足的氧气

  一般讲燃烧都是在有氧状态下的一种化学反应,也就是某种元素与氧发生化学反应生成氧化物的放热反应过程。所谓提高燃烧效率就是要某种元素全部或绝大部分与氧气发生反应生成氧化物;可见,提高燃烧效率充足的氧是必须的;另外这种放热化学反应需要在一定温度下进行,所以,相对的高温也是必要的。实践中,无论何种提高燃烧效率方法本质都是反应物与氧充分接触和提高反应物温度,这里包括提高供氧温度。但是,燃烧效率的提高并不代表能源利用效率高,能源利用效率高低还要看用能设备结构。一个燃烧效率高的锅炉,并不一定热效率高;这之间有一定相关性,并不是完全相关的。 三.结合冶金过程节能减排,探讨提高燃料燃烧效率的方法和途径

  目前在我国冶金行业为应对节能减排,在提高燃料燃烧效率方面,采用的主要方法和具体途径如下:

  1、焦化方面中催化燃烧烧结助剂的应用 在烧结过程中,除了电以外需要最多的能源主要是煤或焦粉。在煤中或焦粉中添加燃烧催化烧结助剂,提高煤的燃烧效率和热值释放,可以大大节约能源,尤其是可以提高烧结矿厚度,提高烧结矿的强度,从而提高烧结效率,节约能源。按煤或焦粉量添加不含碱金属的烧结助剂0. 3%左右,每吨烧结矿可以节约标准煤3~5kg,提高烧结效率10%左右。

  2、炼铁方面中高炉喷煤助燃剂的利用 高炉在喷煤时,煤粉在高炉中停留的时间只有几秒,喷吹的煤粉能否燃烧完全是关键所在。从除尘灰中可以检测到煤含量,有时除尘灰中高达50%~60%的碳粉,说明喷吹的煤粉在高炉中没有充分燃烧。在煤粉中添加助燃剂,可以有效地提高喷吹煤粉的燃烧效率,提高喷吹煤粉的利用率。 和TRT及CCPP发电技术的应用 TRT是高炉煤气余压回收透平发电装置的简称,是国际公认的钢铁企业重大能量回收装置,是回收和利用高炉炉顶煤气的余压和余热,将热能和压力能转化为机械能,驱动发电机发电的一种装置,该装置回收能源效果显著。CCPP是燃气—蒸汽联合循环发电装置的简称,是以炼铁高炉低热值(3 100~3 500kJ )高炉煤气为燃料的联合循环发电机组。利用富余放散的高炉煤气发电,既可实现高炉煤气零排放,减轻大气环境污染,又能获得大量的电能,是节能减排的绿色环保工程。

  3、炼钢方面中转炉煤气回收利用 在冶炼过程中转炉内处于高温,碳氧反应形成的CO气体称为转炉煤气,温度约在1 600℃。此时 高温转炉煤气的能量约为1 ×109 J / t,其中煤气显热能约占1 /5,其余4 /5为潜能。转炉炼钢过程中释放出的能量是以高温煤气为载体的,要做到负能炼钢必须回收煤气,而且应尽可能提

  高回收煤气的数量和质量。转炉煤气回收是转炉负能炼钢的关键,是炼钢节能降耗的重要途径,也是间接提高燃料燃烧的有效途径。 四、有色冶金中提高锅炉的热效率 锅炉运行耗用大量燃料 ,提高锅炉热效率 ,对提高电厂经济效益具有非常重要的作用。燃烧过程中保持合格的风、煤配合 ,即炉膛内最佳的过剩空气系数,保持适当的炉膛温度,合理的一二次风配合 都可以保证煤粉燃烧迅速、完全 ; 合理的送吸风配合就是要保持适当的炉膛负压 ,减少漏风。当运行工况改变时 ,这些配合比例调节得当 ,就可以减少燃烧热损失 ,提高锅炉效率。上述方法及途径都可以保证提高燃料的燃烧效率,从而提高锅炉效率。

  四﹑提高循环流化床锅炉燃烧效率的途径

  1、提高飞灰在炉膛内的停留时间

  由于该炉的流化速度较高7米/秒,大量飞灰在设完全燃烧状态下,被烟气带走,灰分热效率损失,为延长飞灰在炉膛内的停留时间,以利细小碳粒子在离开炉膛出口前充分燃烧,降低q4损失,提高锅炉燃烧效率,在炉膛四角提高10米处布置4组三次风,三次风从内旋中心圆直径约500mm切线方向进入炉膛,下倾角10-25度,形成飞灰与烟气的二次混合燃烧,降低飞灰含量15,减少了q4热损失,在悬浮段内形成强旋流场,实现颗粒的炉内循环,延长细颗粒的停留时间。飞灰颗粒中未燃烬碳在床内开始燃烧并在悬浮段停留期间继续进行燃烧。这样一方面大大延长了飞灰颗粒在炉内的停留时间,另一方面使飞灰颗粒燃烧更完全,飞灰循环一次就可以获得很高的燃烬度。三次风机可选用9-19型,风压4000-6000Pa、流速80m/s的高压风机。

  2、提高平面流分离器分离效率

  分离器的捕灰效率直接影响循环床的飞灰携带率和燃烧效率,捕灰效率越大,灰携带率愈大,燃烧效率也愈高,分离器的捕灰效率与飞灰粒度粗细、飞灰浓度、锅炉负荷等因素有关。根据近两年的运行参数和测试数据表明,粒径小的和粒径大的飞灰含碳量较小,而粒径为100-400微米的飞灰含量最高,重量也最大,如果不把这部分飞灰回收,将造成很大的飞灰不完全燃烧热损失。为降低对流管束出口烟温,充分利用烟气余热,提高分离器效率,可在后部对流管束标高126000mm处安装一组隔烟板,呈双S形,隔烟板后部应高于后墙200mm,使大部分飞灰经3#隔煤板后直接进入分离器,提高分离效果,增加烟气流程,分离后的细灰由灰管风送入炉膛进行二次燃烧。

  3、提高返送效率

  原设计的过热器下部的返送装置为仓储式,当飞灰量大,风送量不均时易造成灰管堵塞,影响锅炉的安全运行。解决细灰能畅通无阻地进入炉膛,采取了以下措施:拆除返料仓,把灰管直接插入炉膛,新增一台二次风机,利用高压风把飞灰直接送入炉膛。可基本消除送灰管的堵塞问题,既保证了细灰返送装置系统的畅通,又降低了燃料不完全燃烧热损失。

  4、精心操作,保证锅炉安全经济运行

  循环流化床锅炉的燃烧为沸腾燃烧,可分为挥发分燃烧和焦碳燃烧两个阶段,送入沸腾床内的煤粒在被加热升温的同时,首先释放出挥发分,这部分挥发分可迅速燃烧;另一方面,床内固体燃烧的混合也直接关系着沸腾床内传热条件,影响煤的燃烧效率。因此首先要做到:

  (1)完善与合理组织好流化床锅炉的燃烧工况,提高飞灰的回收再利用,提高热效率。

  (2)及时调整锅炉负荷,确保低温燃烧,沸上、中、下温度,温差不大于

  50℃。

  (3)保持料层厚度,保证风室风压的稳定。

  总结:过以上改造和调节,使锅炉燃烧效率有了很大的提高,沸上、中、下温度衡定,锅炉出力由改造前的27t/h增大到36t/h,比改造设计的期望值32t/h高出4t/h多,在锅炉最大负荷下中沸温度可控制在950℃以内,。三次风安装后,飞灰燃烬度提高,飞灰含碳量降低,燃烧效率提高,炉膛出口温度下降到700℃以下。使排烟损失q4相应减小,稳定、可靠的飞灰循环使飞灰含碳量明显降低,由原来的12下降到5,锅炉热效率提高了8。分离器回收效率达98以上,烟尘排放对环境的污染也明显减少。 五﹑提高燃烧效率的燃烧剂

  可作为这类添加剂的有:(1)二叔丁基过氧化物;(2)硝基烷烃和合成脂类润滑油;(3)沥青煤(烟煤)﹑溶剂和碳化物;(4)醇水化合物;(5)氢气;(6)煤炭添加剂。

  煤炭添加剂的机理:

  (1)煤炭添加剂由特殊乳化剂、分散剂、缓蚀剂及渗透剂组成,经水稀释后,在渗透类组分的协助下,催化剂在煤炭中渗透分散,尤其是在煤核的大量空隙中分散,能保证催化剂更大程度上与煤炭内外表面接触,最大程度地发挥产品催化作用。

  (2)煤炭添加剂喷洒到燃煤数分钟后,所含的各种化学成分通过煤炭孔隙快速渗透、吸附到煤炭内部。当煤炭进入燃烧室后,添加剂所含各种化学成分起着催化活性载体的作用,降低了煤的起火点温度,强

  化了燃煤的氧化还原反应,催化助剂在不同温度段逐步释放出新生态活性氧,与煤中的可燃物结合,降低反应活化能,促进燃烧、改善工况和降低污染物排放。

  (3)煤炭添加剂采用介孔结构的复合载体与稀土元素增加活性,能够快速让大分子碳链发生裂解,同时利用煤中固有水分提供氢原子,完成加氢过程,产生较多低分子量或小分子量的碳氢化合物,使煤炭含氢量和高、低位热值均提高8~10%。

  (4)由于火焰温度及高度的升高和燃烧区域的扩大, 增加了燃烧强度与密度,加大了热交换的传热面积,提高了热交换效率,从而提高了锅炉的出力和效率,以达到节煤的目的。

  (5)煤炭添加剂中含有固硫剂和表面活性剂,能吸收和固化燃烧过程中产生的二氧化硫,并大量吸附粉尘及其他有害物质,同时还清除了燃烧器内壁附着的烟尘积垢和胶状物,从而抑制了烟气排放浓度。

  使用效果:煤炭添加剂使用特殊乳化剂、分散剂、缓蚀剂与渗透剂,借助稀土元素增加催化剂活性,使传统的煤炭由表及里的燃烧方式改变为内外一起燃烧,提高了煤炭燃烧的燃尽程度,减少了炉内燃煤的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧带走的热损失,催化剂借助介孔结构的复合载体强化活性完成加氢脱硫过程,降低了废气中烟尘和有害气体的排放量,从而达到节煤固硫等目的。在众多应用企业中,该节煤剂节煤率稳定在10%以上。

  总之,提高燃烧效率的方法有很多。随着社会的进步,科学的发展,燃烧领域也会不断出现新的技术,燃烧效率的方法也会不断出现。

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