煤粉燃烧分为哪几个阶段
煤粉在炉膛内的燃烧过程大致可分为三个阶段:
1、着火前的准备,煤粉进入炉膛至着火前这一阶段为准备阶段,在此阶段内,煤粉中的水分蒸发,挥发分析出,煤粉温度升高到着火温度,故又称为干燥挥发阶段,这是一个吸热阶段,这个阶段在炉膛内为着火区。
2、燃烧阶段,未燃尽的少量固定碳继续燃烧,直到燃尽。此阶段是在氧气供应不足,气粉混合转弱,炉内温度较低的情况下进行的,对焦碳直接加热,于是焦碳在高温下燃烧,此阶段是一个强烈放热阶段,在炉膛中为燃烧区。
3、燃尽阶段,未燃尽的少量固定碳继续燃烧,直至燃尽。此阶段是在氧气供应不中,气粉混合转弱,炉内温度较低的情况下进行的,这个过程时间长,此阶段在炉膛中为燃尽区。
这些阶段的划分不是绝对的,不以截然分开。其实它们是互相联系并交错进行的,并且务个阶段的长短与煤粉性质有关,与锅炉设备的结构和操作方式也有关。
煤的燃烧过程一般分为三个阶段:煤着火前的阶段(包括燃干燥、析出挥发分和形成焦炭);挥发分和焦炭的燃烧;炉渣炉灰中残余焦炭燃烬。
煤在炉中加热、干燥、蒸发水分。随着温度增高,煤中有机质开始热分解,主要是从煤大分子上断裂下来的侧链和官能团所形成的挥发分,其主要成分为CO、CO2、H2、H2O、CH4及各种烃类化合物,含硫、含氮化合物等,热解剩余产物是稠环芳香核缩聚的焦炭(固定炭),这一过程煤要吸收热量。
当温度达到煤的燃点时,开始着火,然后可燃挥发分和焦炭开始燃烧,
通常,煤的挥发分越高,燃烧速度就越快。而焦炭在燃烧的整个燃烧过程中,碳的重量百分数是主要的且随着煤的种类不同而不同,碳的燃烧时间占全部燃烧时间的90%。碳的燃烧过程主要是碳和氧的化学反应过程。
生成CO和CO2两种气体的多少,主要取决于温度。在1200℃左右时两种百分含量相等。当温度升高时CO量增多。C+O2=co2
2C+o2=2co
3个阶段。1、着火前准备阶段:从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。2、燃烧阶段:当达到着火温度后,挥发分首先着火燃烧,放出热量,使温度升高,焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。3、燃尽阶段:主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。
燃烧过程分为几个阶段
(1)、着火前准备阶段从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。
特点:
在这一阶段内,要完成水分蒸发,挥发分析出、燃料与空气混合物达到着火温度。显然,这一阶段是吸热过程,热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。
影响准备阶段时间长短的因素除燃烧器本身外,主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱,煤粉气流的数量、温度、浓度、挥发分含量及煤粉细度等。
(2)、燃烧阶段当达到着火温度后,挥发分首先着火燃烧,放出热量,使温度升高,焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。
特点:
燃烧阶段是强烈的放热过程,温度升高较快,化学反应强烈,这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。强化燃烧阶段的关键是加强混合,使气流强烈扰动,以便向碳粒表面提供氧气,而将碳粒表面的二氧化碳扩散出去。
(3)、燃尽阶段主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。
特点:
燃尽阶段剩余的碳虽然不多,但要完全燃尽却很困难,主要是存在着诸多不利于完全燃烧的因素,如少量的固定碳被灰包围着;氧气浓度已较低;气流的扰动渐趋衰减;炉内温度在逐步降低。如果燃料的挥发分低、灰分高、煤粉粗、炉膛容积小,完全燃尽将更困难。
据试验,对细度R90=5%的煤粉,其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽,而其余3%的可燃物却要75%的时间才能燃尽。这也是实际锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽的基本原因。