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燃煤锅炉的燃烧过程

  我国工业企业锅炉的燃料除个别烧油之外,绝大部分是以煤为主。不论是煤粉炉的煤粉燃烧,沸腾炉的煤粒燃烧或是层燃炉的煤块燃烧,亦或是立体燃煤蒸汽锅炉,它们燃烧的基本原理基本上是一样的。
  燃烧的一般概念
  所谓燃烧,不论是固体燃料的煤或液体燃料的油,都是指燃料中的可燃质同空气中的氧激烈进行的放热化学反应过程;它常伴随着发光的过程,即所谓“火”。
  煤粉、煤粒、煤块燃烧的四个阶段
  煤从进入炉膛到燃烧完毕,一般都要经过加热干燥阶段、逸出挥发分形成焦炭阶段、挥发分着火阶段、焦炭燃烧形成灰渣四个阶段。
  1.加热干燥阶段
  煤进入炉膛加热后,煤屮水分开始汽化蒸发,当温度升到100~105℃时,水分蒸发完毕,煤被完全烘干。加热阶段时间的长短,视煤中水分多少而异,水分越多,干燥阶段延续越久。
  2.逸出挥发分形成焦炭阶段
  温度继续升高,千燥的煤开始分解,析出可燃气体,称为挥发分逸出。挥发分逸出后,剩下的固体物称为焦炭,它除了灰分以外几乎全部是碳,有时还有少量硫,也有把这部分碳和硫称为固定碳。不同的煤种其挥发分逸出的温度也不相问,如褐煤和高挥发分的烟煤约为150~180℃,低挥发分的烟煤约为180~250℃,贫煤和无烟煤约为300~400℃等。
  3.挥发分着火阶段
  当挥发分逸出与空气混合达一定浓度时,挥发分开始着火燃烧,放出大量热量,并把焦炭加热,为焦炭燃烧创造条件。通常把挥发分着火燃烧的温度粗略地看做煤的着火温度。不同的煤着火温度不同,烟煤400~500℃,褐煤250~450℃,贫煤600~700℃,烟煤在700℃以上,
  4.焦炭燃烧形成灰渣阶段
  当挥发分接近燃尽时,焦炭开始燃烧,它是固体燃料和空气中的氧之间的化学反应。焦炭燃烧的速度缓慢,燃尽时间较长,约占全部燃烧时间的90%。当焦炭外壳先燃掉的部分形成灰妨碍了氧扩散进焦炭中心时,燃烧就要终止,从而形成了灰渣。
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