燃燒學(xué)原理總結(jié)
燃燒學(xué)原理總結(jié)
篇一：燃燒學(xué)總結(jié)
燃燒學(xué)總結(jié)
第一章 緒 論
1.燃燒的定義：燃料和氧化劑兩種組分在空間發(fā)生強(qiáng)烈放熱化學(xué)反應(yīng)的過程叫做燃燒。
第二章 燃 料
1.成煤作用可劃分為兩個(gè)階段：即泥炭化作用過程和煤化作用。
2.煤的這種轉(zhuǎn)化階段稱為煤化程度，有時(shí)稱為變質(zhì)程度，或煤級(jí)。
3.燃料的元素分析：
固體、液體燃料的成分：元素分析成分的構(gòu)成：碳、氫、氧、氮、硫、灰分和水分。 氣體燃料的成分：氣體的分子式
碳是燃料中主要的可燃元素，含碳量高的煤難以著火、燃盡，但其發(fā)熱量都較高。 氫是熱值最高且最有利于燃燒的元素，隨著碳化程度的加深，煤中的氫元素含量減少。 氧是不可燃元素，含氧量隨碳化程度的加深會(huì)較少。 氮通常情況下不可燃，煤中的氮主要以有機(jī)氮的形式存在。 硫是可燃元素，但熱值很低，存在形式包括有機(jī)硫、黃鐵礦硫和硫酸鹽硫。 灰分不可燃，屬于礦物雜質(zhì)。
影響：使燃料發(fā)熱量少；著火、燃燒困難；積灰、結(jié)渣；影響傳熱磨損受熱面；污染 環(huán)境。
按灰分的來源可分為：內(nèi)部灰分：生成煤時(shí)混入，混合均勻；外部灰分：開采、運(yùn)輸 時(shí)混入，分布不均勻。 水分不可燃，屬于雜質(zhì)。
影響：燃料的發(fā)熱量；著火、燃燒過程吸熱，降低燃燒溫度；排煙熱損失；受熱面腐 蝕；制粉、干燥和運(yùn)輸。
水分構(gòu)成：外部水分（表面水分）、內(nèi)部水分（固有水分）、化合水分（結(jié)晶水）。
4.燃料的成分分析
根據(jù)水分及灰分變化分為四個(gè)計(jì)算基準(zhǔn)：
各基準(zhǔn)之間換算：
水分的換算公式為：Mt=Mout+Mad（100-Mout）/100
其中 Mt、Mout、Mad—燃料中的全水分、外在水分和內(nèi)在水分，%。
5.煤的工業(yè)分析
工業(yè)分析構(gòu)成：成分（水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳）、發(fā)熱量、灰熔點(diǎn)
揮發(fā)分：在高溫條件下煤有機(jī)質(zhì)分解的產(chǎn)物，不是自然存在于煤中的。析出溫度和析出量對(duì)燃燒過程影響很大，成為判別煤著火特性的重要指標(biāo)之一 焦炭：煤析出揮發(fā)分、水分后得到的固態(tài)物質(zhì)稱為焦炭=灰分+固定碳
煤的焦結(jié)性：焦炭粘接程度稱為煤的焦結(jié)性
灰熔點(diǎn)：測(cè)定方法：角錐法；根據(jù)融化狀態(tài)不同，分為變形溫度、軟化溫度和熔化溫度 發(fā)熱量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或者單位體積的燃料，在完全燃燒情況下所釋放出的熱量。
高位發(fā)熱量Qgr包括煙氣中水蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量。
低位發(fā)熱量Qnet扣除煙氣中水蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量。
可磨性：可磨性系數(shù)-標(biāo)準(zhǔn)煤與試樣煤由相同粒度磨制到相同細(xì)度所消耗的電量之比磨損指數(shù)
6.按干燥無灰基揮發(fā)分含量的簡(jiǎn)單分類
7.液體燃料特性
恩氏粘度：表征油的輸送和霧化難易程度；
閃點(diǎn)：在大氣壓力下，用火焰在油面上掠過，油面出現(xiàn)短促的藍(lán)色閃光的最低溫度，稱為閃點(diǎn)。儲(chǔ)油罐內(nèi)的油溫應(yīng)低于閃點(diǎn)溫度。
燃點(diǎn)：燃油被加熱到用外來火焰能點(diǎn)著，且能使燃燒時(shí)間持續(xù)5s以上的最低油溫。燃點(diǎn)一般比閃點(diǎn)高10~30 ℃。
凝固點(diǎn)：燃油失去流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的溫度。以試管中的油傾斜45o，發(fā)生流動(dòng)的溫度來確定。 相對(duì)密度：指20℃時(shí)單位體積內(nèi)油的質(zhì)量與4℃的單位體積水的質(zhì)量之比，用符號(hào)d204來表示。
例題
1.
2.
3.
第三章 燃燒化學(xué)基礎(chǔ)
1.化合物的生成焓和反應(yīng)焓
化合物的生成焓：當(dāng)化學(xué)元素在化學(xué)反應(yīng)中構(gòu)成一種化合物時(shí)轉(zhuǎn)變中生成的能稱之為化合物的生成焓kJ/mol
標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓：各化學(xué)元素在恒壓條件下形成1mol的化合物所產(chǎn)生的焓的增量,選擇溫度是298.15K，壓力是101.325kPa；；放熱為負(fù)，吸熱為正反應(yīng)焓：在幾種化合物（或元素）相互反應(yīng)形成生成物時(shí)，放出或者吸收的熱量
標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓：在標(biāo)準(zhǔn)壓力、任何溫度下，幾種單質(zhì)或化合物的相互反應(yīng)生成產(chǎn)物時(shí)， 放出或者吸收的熱量。；kJ/mol
2.拉瓦錫-拉普拉斯定律：化合物分解成為組成它的元素所要求供給的熱量和由元素生成化合物產(chǎn)生的熱量相等，即化合物的分解熱等于它的生成焓。
3.蓋斯求和定律：化學(xué)反應(yīng)中不管過程是一步或多步進(jìn)行，其產(chǎn)生或吸收的凈熱量是相等的。
4.基爾霍夫定律：定壓下反應(yīng)焓隨溫度的變化率等于生成物和反應(yīng)物的比熱差。
5.燃燒熱（燃燒焓）：1mol的燃料完全燃燒釋放的熱量稱為化合物的燃燒熱。
6.絕熱燃燒溫度：燃料在絕熱條件下完全燃燒所能達(dá)到的溫度稱為絕熱燃燒溫度，又稱為絕熱火焰溫度，理論燃燒溫度Tf
7.化學(xué)反應(yīng)的分類
簡(jiǎn)單反應(yīng)：由反應(yīng)物經(jīng)一步反應(yīng)直接生成產(chǎn)物的反應(yīng)�；磻�(yīng)：反應(yīng)物分子在有效碰撞中相互作用直接轉(zhuǎn)化 為產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)。
復(fù)雜反應(yīng)：反應(yīng)不是經(jīng)過簡(jiǎn)單的一步就完成，而是要通過生成中間產(chǎn)物的許多反應(yīng)步驟來完成，其中每一步反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。
8.質(zhì)量作用定律：
阿累尼烏斯定律：對(duì)于燃燒反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)k與反應(yīng)溫度有關(guān)
k=k0e(-E/RT)
9.典型復(fù)雜反應(yīng)
對(duì)峙反應(yīng)：在正反兩個(gè)方向上都能進(jìn)行的反應(yīng)叫做對(duì)峙反應(yīng)。
平行反應(yīng)：反應(yīng)物同時(shí)平行地進(jìn)行的不同反應(yīng)稱為平行反應(yīng)。
篇二：低質(zhì)煤強(qiáng)化燃燒
低質(zhì)煤強(qiáng)化燃燒
一、 低質(zhì)煤的定義與當(dāng)前背景
定義：通常將含碳量低、發(fā)熱量低、灰分高、不易著火的煤稱之為低質(zhì)煤。 低質(zhì)煤的物化性質(zhì)：水分含量高（全水分高達(dá)20%-50%，有的達(dá)到60%），氧含量高（約占有機(jī)質(zhì)的20%），發(fā)熱量低：一般在4500kcal/kg以下。由于含水量大，氧含量高，熱值低，易風(fēng)化（低溫氧化變質(zhì)），易自燃，降低燃燒效率等特性決定其應(yīng)用受到很大限制。目前低質(zhì)煤的利用主要有以下途徑：
1、經(jīng)干燥后，直接作為燃料使用。
2、經(jīng)過輕度熱解、氣化，進(jìn)行餾分分離再分別加以利用。
3、經(jīng)干燥后直接進(jìn)入氣化爐，制備合成氣。
4、經(jīng)干燥后直接進(jìn)入液化裝置，生產(chǎn)油品。
二、 低質(zhì)煤的提質(zhì)與燃燒
為了實(shí)現(xiàn)低質(zhì)煤的強(qiáng)化燃燒，可以從低質(zhì)煤的提質(zhì)和燃燒兩個(gè)方面著手。低質(zhì)煤提質(zhì)是指通過物理的或者化學(xué)的方法使低質(zhì)煤的品質(zhì)提高的過程。包括干燥（成型）提質(zhì)、熱解（干餾）提質(zhì)和其他特殊方法提質(zhì)。
目前提質(zhì)的方法主要有:
1. 熱風(fēng)爐、熱煙氣直接干燥法
2. 蒸汽直接、間接干燥法
3. 微波干燥提質(zhì)法
4. 低質(zhì)煤熱解提質(zhì)法
熱風(fēng)爐、熱煙氣直接干燥法和蒸汽直接、間接干燥法主要是通過不同的熱載體將煤中的外水提出來，一般熱效率在85%以內(nèi)，干燥后的全水一般在3-15%，未進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，煤炭化學(xué)特性不發(fā)生改變。
除了從煤的品質(zhì)上著手外，還可以通過加強(qiáng)低質(zhì)煤的著火和加強(qiáng)低質(zhì)煤的燃盡從而強(qiáng)化低質(zhì)煤的燃燒。
�。�1）加強(qiáng)著火
由于低質(zhì)煤灰分高，本身發(fā)熱量低，燃料的消耗量增大，所以大量灰分在著火過程中要吸收更多的熱量。我們可以通過將煤粉處理的越細(xì)，煤粉本身的熱阻就會(huì)減小，煤粉進(jìn)行燃燒反應(yīng)的表面積就會(huì)越大，會(huì)加強(qiáng)煤粉的著火過程。如果放熱曲線不變，減少爐內(nèi)散熱，散熱曲線將向右移，有利于著火。因此， 為了加快和穩(wěn)定低質(zhì)煤的著火，常在燃燒器區(qū)域用鉻礦砂等耐火材料將部分水冷壁遮蓋起來，構(gòu)成所謂燃燒帶。這樣就可以通過減少水冷壁的吸熱量，也就是減少燃燒過程的散熱量來提高燃燒器區(qū)域的溫度水平，從而改善煤粉氣流的著火條件。
圖一中：當(dāng)爐膛爐壁溫度為Tb1時(shí)，放熱曲線和散熱曲線相交于1點(diǎn)，穩(wěn)定，緩慢氧化。
圖二中：當(dāng)爐壁溫度為Tb2時(shí)，放熱曲線和散熱曲線相交于2點(diǎn)，不穩(wěn)定，開始著火，2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度為著火溫度。另一個(gè)焦點(diǎn)3是穩(wěn)定的燃燒工況點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的溫度為燃燒溫度。
圖三中：當(dāng)爐膛壁溫為Tb2，且散熱較大時(shí)，放熱曲線和散熱曲線分別交于
4點(diǎn)和5點(diǎn)。
�。�2）加強(qiáng)燃盡
�、俟⿷�(yīng)充足而又合適的空氣量。
空氣量常用爐膛出口處過量空氣系數(shù)a1表示，若它過小，即空氣量供應(yīng)不足，會(huì)增大不完全燃燒熱損失q3和q4，使燃燒效率降低；過大會(huì)降低爐溫，也會(huì)增加不完全燃燒熱損失。因此，合適的空氣量應(yīng)根據(jù)爐膛出口最佳過量空氣系數(shù)來供應(yīng)。一般a1=1.2~1.25。
�、谶m當(dāng)?shù)臓t溫。
爐溫高，著火快，燃燒速度快，燃燒過程便進(jìn)行的猛烈，燃燒也易于趨向完全。但是爐溫也不能過分的提高，因?yàn)檫^高的爐溫不但會(huì)引起爐內(nèi)結(jié)渣，也會(huì)引起膜態(tài)沸騰（在加熱壁面上生成一層連續(xù)的蒸汽膜覆蓋壁面，產(chǎn)生蒸汽的現(xiàn)象。蒸汽膜的絕緣性使熱量交換變得很差，以致壁面會(huì)達(dá)到很高的溫度，而有燒毀的危險(xiǎn)），同時(shí)因?yàn)槿紵磻?yīng)時(shí)一種可逆反應(yīng)，過高的爐溫當(dāng)然會(huì)使正反應(yīng)速度加快，但同時(shí)也會(huì)使逆反應(yīng)速度加快。
�、劭諝夂兔悍鄣牧己脭_動(dòng)和混合。
燃燒反應(yīng)速度主要取決于煤粉的化學(xué)反應(yīng)速度和氧氣擴(kuò)散到煤粉表面的擴(kuò)散速度。因此，要做到完全燃燒，除保證足夠高的爐溫和供應(yīng)充足而又合適的空氣外，還必須使煤粉和空氣充分?jǐn)_動(dòng)混合，及時(shí)將空氣輸送到煤粉的燃燒表面去，煤粉和空氣接觸才能發(fā)生燃燒反應(yīng)。這就要求燃燒器的結(jié)構(gòu)特性優(yōu)良，一、二次風(fēng)混合良好，并有良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)。
�、軤t內(nèi)有足夠的停留時(shí)間。
煤在爐內(nèi)的停留時(shí)間主要取決于爐膛容積、爐膛截面積、爐膛高度及煙氣在爐內(nèi)的流動(dòng)速度，這都與爐膛容積熱負(fù)荷和爐膛截面積熱負(fù)荷有關(guān)。
三、低質(zhì)煤燃燒技術(shù)及燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
低質(zhì)煤煤粉的著火、穩(wěn)定燃燒需與燃燒器布置方式和鍋爐爐膛形狀整體綜合相互配合
來實(shí)現(xiàn)。技術(shù)措施如下:
①提高煤粉濃度和細(xì)度;
�、诓捎幂^低的一次風(fēng)速;
�、厶岣咭淮巍⒍物L(fēng)風(fēng)溫;
�、茉鰪�(qiáng)對(duì)著火區(qū)的熱輻射;
�、菅娱L(zhǎng)燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，保證燃料顆粒充分燃盡。爐膛結(jié)構(gòu)主要采用四角切向、對(duì)沖燃燒、U 型火焰、W 型火焰和CUF 火焰等燃燒技術(shù)，其中，U 型和W 型火焰是主要燃燒技術(shù)[4]
W型這種火焰結(jié)構(gòu)增加了煤粉在爐內(nèi)的停留時(shí)間，同時(shí)也使煤粉氣流較多
地接觸到高溫回流煙氣，有利于低質(zhì)煤的著火和燃盡。由于W 型火焰燃燒效率較國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的四角切圓燃燒方式要高約3%，使得該技術(shù)成為各國(guó)燃燒低揮發(fā)分煤種的主要選擇 。
W型鍋爐爐膛設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是下爐膛, 其設(shè)計(jì)的一些重要原則可以歸納如下:a. 采用下噴W 火焰爐型大大增加了煤粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間, 形成一長(zhǎng)而穩(wěn)定的火焰以保證難燃燃料的完全燃燒。此外, 選擇垂直燃燒可保證較高的管道煤粉輸送速度, 而實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)粉以很低的速度噴入爐膛。這在水平燃燒的爐膛上顯然是不可能的。
b. 將熱燃燒煙氣再循環(huán)至點(diǎn)燃區(qū)�；亓鞲邷�?zé)煔獾饺紵鞲浇? 通過氣流再循環(huán)和輻射2 種方式加熱煤粒, 以增加著火熱源。
c. 采用分離或其它辦法, 增加入爐一次風(fēng)粉氣流中的煤粉濃度。
d. 二次風(fēng)分級(jí)燃燒送入點(diǎn)燃區(qū)和燃燒區(qū), 燃料與燃燒空氣充分地混合, 保證煤粒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)路途中獲得所需的氧氣。
e. 在爐拱和下爐墻上有選擇敷設(shè)耐火材料層,在著火區(qū)建立準(zhǔn)絕熱狀態(tài), 增加著火輻射熱源, 從而保證煤粉快速著火和穩(wěn)定燃燒。一定要在下爐膛、耐火材料敷蓋層( 衛(wèi)燃帶) 、上爐膛和膜式壁水冷壁管之間建立起正確良好的熱平衡, 才能完成爐膛燃燒和傳熱這2 個(gè)功能。下爐膛保證煤粉的快速著火和穩(wěn)定燃燒, 上爐膛則使燃料有更長(zhǎng)的停留時(shí)間以保證燃料持續(xù)地完全燃燒和爐膛出口的煙氣溫度。
三、 總結(jié)
(1) 低揮發(fā)分煤具有磨碎性差, 著火燃盡困難, 需要較高的著火與燃盡溫度, 以及較長(zhǎng)燃盡時(shí)間的特點(diǎn), 在電站鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)整方面必須給予充分的認(rèn)識(shí);
(2) W型火焰鍋爐是一種比較好的低揮發(fā)分煤的燃燒方式
(3) 當(dāng)前應(yīng)強(qiáng)化低揮發(fā)分煤不同燃燒技術(shù)的研究,在提高燃燒穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性的同時(shí), 降低NOx 的排放; 注重W型火焰鍋爐的完善化、不同煤種混燒和液態(tài)排渣鍋爐低NOx 燃燒技術(shù)的研究, 以適應(yīng)低揮發(fā)分煤燃燒的不同需求。
參考文獻(xiàn)：
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篇三：提高燃燒效率的方法總結(jié)
前言
簡(jiǎn)述我國(guó)所面臨的能源危機(jī)
我國(guó)是一個(gè)能源生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，擁有豐富的化石能源資源。2006年，煤炭保有資源量為10345億噸，探明剩余可采儲(chǔ)量約占全世界的13%，列世界第三位。但是中國(guó)的人均能源資源擁有量較低，煤炭和水力資源人均擁有量?jī)H相當(dāng)于世界平均水平的50%，石油、天然氣人均資源擁有量?jī)H為世界平均水平的1/15左右。能源資源賦存不均衡，開發(fā)難度較大，已探明石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源儲(chǔ)量嚴(yán)重不足。再加上能源利用技術(shù)落后，利用低下，在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的條件下，我國(guó)能源的消耗速度比其他國(guó)家更快，能源枯竭的威脅可能來得更早、更嚴(yán)重。因而，日益增長(zhǎng)的對(duì)外能源需求造成的能源壓力迫使我們不得不尋找解決能源危機(jī)的突圍之路。
正文
能源危機(jī)已擺在我們眼前，我們必須敲響警鐘。另外，隨著節(jié)能和環(huán)保的概念與意識(shí)越來越被人們重視，保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源已經(jīng)成為企業(yè)降低生產(chǎn)成本增強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的最有效手段之一。對(duì)于許多發(fā)電廠來說，降低能耗、提高燃燒效率是個(gè)十分令人關(guān)心的問題，本文將就此進(jìn)行一些討論。
一．所有的燃燒裝置的目的都是把一種燃料轉(zhuǎn)換成熱能用于生產(chǎn)。這產(chǎn)生的熱能可用于產(chǎn)生蒸汽、加熱。在燃料危機(jī)前的70年代，人們不重視能量轉(zhuǎn)換的效率，而今天人們正努力提高燃燒效率運(yùn)行，減少了NOx、SOx和未完全燃燒燃料的排放。因此，排放符合標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
現(xiàn)在提高燃燒效率的最好的方法就是使用連續(xù)監(jiān)測(cè)煙氣的儀器以測(cè)量煙氣中二氧化碳、二氧化硫、氮?dú)�、氧氣和燃燒物的含量或一氧化碳的含量。然后�?duì)測(cè)量出來的數(shù)據(jù)加以分析，嚴(yán)格的控制其在符合要求之內(nèi)。
燃燒涉及的主要物質(zhì)，即燃料和氧。就一般情況而言，燃料為氣態(tài)（如天然氣）、液態(tài)（如各種燃油）和固態(tài)（如煤），而氧則直接取用空氣中的氧。換言之，2個(gè)主要物質(zhì)就一般情況而言變成了燃料的空氣�？諝庵邪�79%的氮，20.9%的氧和極少量的其它氣體。
所謂提高燃燒效率，就是讓適量的燃料和適量的空氣組成最佳比例進(jìn)行燃燒，因?yàn)榭諝庵杏?9%的氮?dú)�，這些氮?dú)獠粎⒓尤紵�，但在燃燒過程中被加熱，吸取了能量然后從煙道中被排到大氣中去。即為了使空氣中20.9%的氧參與燃燒，必須要加熱比氧多將近4倍的氮，然后將其放掉。這些能量的損耗是不可避免的，但卻可以減到最低的程度。如果能在保證燃料充分燃耗的前提下最大程度地減少空氣的輸入量，則這種形式的損耗將減至最低。但空氣量的減少是必須在
保證燃料充分燃燒的前提下，否則由于燃料未充分燃燒的能量損失也是十分可觀的。
綜上所述，減少不必要的能量損耗、提高燃燒效率的關(guān)鍵就在于使空氣和燃料的配合達(dá)到最佳程度，既不浪費(fèi)更多的燃料，也不加熱更多的空氣再白白放掉。怎樣才能做到這一點(diǎn)呢？由于煙道氣中含有所有這些信息，所以一個(gè)最直接的方法就是利用分析儀監(jiān)視煙道中的能量損失情況，并適量調(diào)整空/燃比，使能耗降到最低。目前幾乎所有的發(fā)電廠是在機(jī)組調(diào)試時(shí)找出燃燒的最佳空/燃比點(diǎn)，并以煙道氧含量來標(biāo)志。一般在3%-5%O2以后電廠調(diào)節(jié)空/燃比將氧含量控制在3%-5%O2。
由此可知提高燃燒效率最直接的方法就是使用煙氣分析儀器（如煙氣分析儀、燃燒效率測(cè)定儀、氧化鋯氧含量檢測(cè)儀）連續(xù)監(jiān)測(cè)煙道氣體成分，分析煙氣中O2含量和CO含量，調(diào)節(jié)助燃空氣和燃料的流量，確定最佳的空氣消耗系數(shù)。 二．充足的氧氣
一般講燃燒都是在有氧狀態(tài)下的一種化學(xué)反應(yīng)，也就是某種元素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化物的放熱反應(yīng)過程。所謂提高燃燒效率就是要某種元素全部或絕大部分與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化物；可見，提高燃燒效率充足的氧是必須的；另外這種放熱化學(xué)反應(yīng)需要在一定溫度下進(jìn)行，所以，相對(duì)的高溫也是必要的。實(shí)踐中，無論何種提高燃燒效率方法本質(zhì)都是反應(yīng)物與氧充分接觸和提高反應(yīng)物溫度，這里包括提高供氧溫度。但是，燃燒效率的提高并不代表能源利用效率高，能源利用效率高低還要看用能設(shè)備結(jié)構(gòu)。一個(gè)燃燒效率高的鍋爐，并不一定熱效率高；這之間有一定相關(guān)性，并不是完全相關(guān)的。 三．結(jié)合冶金過程節(jié)能減排，探討提高燃料燃燒效率的方法和途徑
目前在我國(guó)冶金行業(yè)為應(yīng)對(duì)節(jié)能減排,在提高燃料燃燒效率方面,采用的主要方法和具體途徑如下:
1、焦化方面中催化燃燒燒結(jié)助劑的應(yīng)用 在燒結(jié)過程中,除了電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燒催化燒結(jié)助劑,提高煤的燃燒效率和熱值釋放,可以大大節(jié)約能源,尤其是可以提高燒結(jié)礦厚度,提高燒結(jié)礦的強(qiáng)度,從而提高燒結(jié)效率,節(jié)約能源。按煤或焦粉量添加不含堿金屬的燒結(jié)助劑0. 3%左右,每噸燒結(jié)礦可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3～5kg,提高燒結(jié)效率10%左右。
2、煉鐵方面中高爐噴煤助燃劑的利用 高爐在噴煤時(shí),煤粉在高爐中停留的時(shí)間只有幾秒,噴吹的煤粉能否燃燒完全是關(guān)鍵所在。從除塵灰中可以檢測(cè)到煤含量,有時(shí)除塵灰中高達(dá)50%～60%的碳粉,說明噴吹的煤粉在高爐中沒有充分燃燒。在煤粉中添加助燃劑,可以有效地提高噴吹煤粉的燃燒效率,提高噴吹煤粉的利用率。 和TRT及CCPP發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用 TRT是高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置的簡(jiǎn)稱,是國(guó)際公認(rèn)的鋼鐵企業(yè)重大能量回收裝置,是回收和利用高爐爐頂煤氣的余壓和余熱,將熱能和壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種裝置,該裝置回收能源效果顯著。CCPP是燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的簡(jiǎn)稱,是以煉鐵高爐低熱值(3 100～3 500kJ )高爐煤氣為燃料的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組。利用富余放散的高爐煤氣發(fā)電,既可實(shí)現(xiàn)高爐煤氣零排放,減輕大氣環(huán)境污染,又能獲得大量的電能,是節(jié)能減排的綠色環(huán)保工程。
3、煉鋼方面中轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用 在冶煉過程中轉(zhuǎn)爐內(nèi)處于高溫,碳氧反應(yīng)形成的CO氣體稱為轉(zhuǎn)爐煤氣,溫度約在1 600℃。此時(shí) 高溫轉(zhuǎn)爐煤氣的能量約為1 ×109 J / t,其中煤氣顯熱能約占1 /5,其余4 /5為潛能。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中釋放出的能量是以高溫煤氣為載體的,要做到負(fù)能煉鋼必須回收煤氣,而且應(yīng)盡可能提
高回收煤氣的數(shù)量和質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐煤氣回收是轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼的關(guān)鍵,是煉鋼節(jié)能降耗的重要途徑,也是間接提高燃料燃燒的有效途徑。 四、有色冶金中提高鍋爐的熱效率 鍋爐運(yùn)行耗用大量燃料 ,提高鍋爐熱效率 ,對(duì)提高電廠經(jīng)濟(jì)效益具有非常重要的作用。燃燒過程中保持合格的風(fēng)、煤配合 ,即爐膛內(nèi)最佳的過�？諝庀禂�(shù)，保持適當(dāng)?shù)臓t膛溫度，合理的一二次風(fēng)配合 都可以保證煤粉燃燒迅速、完全 ; 合理的送吸風(fēng)配合就是要保持適當(dāng)?shù)臓t膛負(fù)壓 ,減少漏風(fēng)。當(dāng)運(yùn)行工況改變時(shí) ,這些配合比例調(diào)節(jié)得當(dāng) ,就可以減少燃燒熱損失 ,提高鍋爐效率。上述方法及途徑都可以保證提高燃料的燃燒效率，從而提高鍋爐效率。
四﹑提高循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率的途徑
1、提高飛灰在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間
由于該爐的流化速度較高7米/秒，大量飛灰在設(shè)完全燃燒狀態(tài)下，被煙氣帶走，灰分熱效率損失，為延長(zhǎng)飛灰在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，以利細(xì)小碳粒子在離開爐膛出口前充分燃燒，降低ｑ4損失，提高鍋爐燃燒效率，在爐膛四角提高10米處布置4組三次風(fēng)，三次風(fēng)從內(nèi)旋中心圓直徑約500mm切線方向進(jìn)入爐膛，下傾角10-25度，形成飛灰與煙氣的二次混合燃燒，降低飛灰含量15，減少了ｑ4熱損失，在懸浮段內(nèi)形成強(qiáng)旋流場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)顆粒的爐內(nèi)循環(huán)，延長(zhǎng)細(xì)顆粒的停留時(shí)間。飛灰顆粒中未燃燼碳在床內(nèi)開始燃燒并在懸浮段停留期間繼續(xù)進(jìn)行燃燒。這樣一方面大大延長(zhǎng)了飛灰顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間，另一方面使飛灰顆粒燃燒更完全，飛灰循環(huán)一次就可以獲得很高的燃燼度。三次風(fēng)機(jī)可選用9-19型，風(fēng)壓4000-6000Pa、流速80m/s的高壓風(fēng)機(jī)。
2、提高平面流分離器分離效率
分離器的捕灰效率直接影響循環(huán)床的飛灰攜帶率和燃燒效率，捕灰效率越大，灰攜帶率愈大，燃燒效率也愈高，分離器的捕灰效率與飛灰粒度粗細(xì)、飛灰濃度、鍋爐負(fù)荷等因素有關(guān)。根據(jù)近兩年的運(yùn)行參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)表明，粒徑小的和粒徑大的飛灰含碳量較小，而粒徑為100-400微米的飛灰含量最高，重量也最大，如果不把這部分飛灰回收，將造成很大的飛灰不完全燃燒熱損失。為降低對(duì)流管束出口煙溫，充分利用煙氣余熱，提高分離器效率，可在后部對(duì)流管束標(biāo)高126000mm處安裝一組隔煙板，呈雙S形，隔煙板后部應(yīng)高于后墻200mm，使大部分飛灰經(jīng)3#隔煤板后直接進(jìn)入分離器，提高分離效果，增加煙氣流程，分離后的細(xì)灰由灰管風(fēng)送入爐膛進(jìn)行二次燃燒。
3、提高返送效率
原設(shè)計(jì)的過熱器下部的返送裝置為倉(cāng)儲(chǔ)式，當(dāng)飛灰量大，風(fēng)送量不均時(shí)易造成灰管堵塞，影響鍋爐的安全運(yùn)行。解決細(xì)灰能暢通無阻地進(jìn)入爐膛，采取了以下措施：拆除返料倉(cāng)，把灰管直接插入爐膛，新增一臺(tái)二次風(fēng)機(jī)，利用高壓風(fēng)把飛灰直接送入爐膛�？苫鞠突夜艿亩氯麊栴}，既保證了細(xì)灰返送裝置系統(tǒng)的暢通，又降低了燃料不完全燃燒熱損失。
4、精心操作，保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
循環(huán)流化床鍋爐的燃燒為沸騰燃燒，可分為揮發(fā)分燃燒和焦碳燃燒兩個(gè)階段，送入沸騰床內(nèi)的煤粒在被加熱升溫的同時(shí)，首先釋放出揮發(fā)分，這部分揮發(fā)分可迅速燃燒；另一方面，床內(nèi)固體燃燒的混合也直接關(guān)系著沸騰床內(nèi)傳熱條件，影響煤的燃燒效率。因此首先要做到：
�。�1）完善與合理組織好流化床鍋爐的燃燒工況，提高飛灰的回收再利用，提高熱效率。
�。�2）及時(shí)調(diào)整鍋爐負(fù)荷，確保低溫燃燒，沸上、中、下溫度，溫差不大于
50℃。
�。�3）保持料層厚度，保證風(fēng)室風(fēng)壓的穩(wěn)定。
總結(jié)：過以上改造和調(diào)節(jié)，使鍋爐燃燒效率有了很大的提高，沸上、中、下溫度衡定，鍋爐出力由改造前的27t/h增大到36t/h，比改造設(shè)計(jì)的期望值32t/h高出4t/h多，在鍋爐最大負(fù)荷下中沸溫度可控制在950℃以內(nèi)，。三次風(fēng)安裝后，飛灰燃燼度提高，飛灰含碳量降低，燃燒效率提高，爐膛出口溫度下降到700℃以下。使排煙損失ｑ4相應(yīng)減小，穩(wěn)定、可靠的飛灰循環(huán)使飛灰含碳量明顯降低，由原來的12下降到5，鍋爐熱效率提高了8。分離器回收效率達(dá)98以上，煙塵排放對(duì)環(huán)境的污染也明顯減少。 五﹑提高燃燒效率的燃燒劑
可作為這類添加劑的有：（1）二叔丁基過氧化物;(2)硝基烷烴和合成脂類潤(rùn)滑油;（3）瀝青煤（煙煤）﹑溶劑和碳化物;（4）醇水化合物；（5）氫氣；(6)煤炭添加劑。
煤炭添加劑的機(jī)理：
�。�1）煤炭添加劑由特殊乳化劑、分散劑、緩蝕劑及滲透劑組成，經(jīng)水稀釋后，在滲透類組分的協(xié)助下，催化劑在煤炭中滲透分散，尤其是在煤核的大量空隙中分散，能保證催化劑更大程度上與煤炭?jī)?nèi)外表面接觸，最大程度地發(fā)揮產(chǎn)品催化作用。
�。�2）煤炭添加劑噴灑到燃煤數(shù)分鐘后，所含的各種化學(xué)成分通過煤炭孔隙快速滲透、吸附到煤炭?jī)?nèi)部。當(dāng)煤炭進(jìn)入燃燒室后，添加劑所含各種化學(xué)成分起著催化活性載體的作用，降低了煤的起火點(diǎn)溫度，強(qiáng)
化了燃煤的氧化還原反應(yīng)，催化助劑在不同溫度段逐步釋放出新生態(tài)活性氧，與煤中的可燃物結(jié)合，降低反應(yīng)活化能，促進(jìn)燃燒、改善工況和降低污染物排放。
�。�3）煤炭添加劑采用介孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合載體與稀土元素增加活性，能夠快速讓大分子碳鏈發(fā)生裂解，同時(shí)利用煤中固有水分提供氫原子，完成加氫過程，產(chǎn)生較多低分子量或小分子量的碳?xì)浠衔�，使煤炭含氫量和高、低位熱值均提�?～10%。
（4）由于火焰溫度及高度的升高和燃燒區(qū)域的擴(kuò)大, 增加了燃燒強(qiáng)度與密度,加大了熱交換的傳熱面積，提高了熱交換效率，從而提高了鍋爐的出力和效率，以達(dá)到節(jié)煤的目的。
�。�5）煤炭添加劑中含有固硫劑和表面活性劑，能吸收和固化燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化硫，并大量吸附粉塵及其他有害物質(zhì)，同時(shí)還清除了燃燒器內(nèi)壁附著的煙塵積垢和膠狀物，從而抑制了煙氣排放濃度。
使用效果：煤炭添加劑使用特殊乳化劑、分散劑、緩蝕劑與滲透劑，借助稀土元素增加催化劑活性，使傳統(tǒng)的煤炭由表及里的燃燒方式改變?yōu)閮?nèi)外一起燃燒，提高了煤炭燃燒的燃盡程度，減少了爐內(nèi)燃煤的化學(xué)不完全燃燒和機(jī)械不完全燃燒帶走的熱損失，催化劑借助介孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合載體強(qiáng)化活性完成加氫脫硫過程，降低了廢氣中煙塵和有害氣體的排放量，從而達(dá)到節(jié)煤固硫等目的。在眾多應(yīng)用企業(yè)中，該節(jié)煤劑節(jié)煤率穩(wěn)定在10%以上。
總之，提高燃燒效率的方法有很多。隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)的發(fā)展，燃燒領(lǐng)域也會(huì)不斷出現(xiàn)新的技術(shù)，燃燒效率的方法也會(huì)不斷出現(xiàn)。
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