【正文】 的磨損。 （ 2）懸浮燃燒 ? 煤的懸浮燃燒是預(yù)先將煤磨成粉，或是破碎成較小的顆粒，使其與空氣混合，通過噴燃器送入爐膛空間在懸浮狀態(tài)下燃燒，主要設(shè)備是 煤粉爐 ，如圖所示。 ●合理分配風(fēng)量 ：一次風(fēng)量占總風(fēng)量 80％～ 90%；二次風(fēng)占總風(fēng)量 l0％～ 15％。 ●嚴(yán)格控制煤的水分： 水分 8％左右。一般不裝前后拱，防止氣流攪動(dòng)混合不良，煙氣流程短。 ? 拋煤機(jī)爐正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)入爐膛的煤粒落在爐排上燃燒，而煤屑由于風(fēng)力的作用在爐膛空間懸浮燃燒。 前部第一風(fēng)室，供風(fēng)量要少，甚至風(fēng)門全關(guān)；主燃區(qū)供風(fēng)量要大、風(fēng)門全開；燃盡區(qū)視燃料燃燒情況，遇有紅火可稍打開后部風(fēng)門供少量的風(fēng)，使殘煤燃盡，盡量降低過量空氣，減少排煙熱損失。當(dāng)燃用煤屑多的煤時(shí)，應(yīng)減薄煤層，水分適當(dāng)防止結(jié)焦；使用強(qiáng)粘結(jié)性煤時(shí)，煤層減薄在 120mm。 不適合燒大塊煤，＜ 50mm。 ? 往復(fù)爐排與鏈條爐排的區(qū)別： 爐排與煤有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活動(dòng)爐排向后下方推動(dòng)時(shí)，部分新煤被推飼到已經(jīng)燃著的煤的上方，當(dāng)活動(dòng)爐排向前上方返回時(shí)又帶回一部分已經(jīng)燃著的煤返到?jīng)]燃燒的煤底部，對(duì)新煤進(jìn)行加熱。分傾斜式和水平式兩種。 ③往復(fù)爐排鍋爐的科學(xué)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理 ? 往復(fù)爐排是側(cè)飼式機(jī)械化燃燒設(shè)備。 ●嚴(yán)格控制燃料的性質(zhì) ：燃煤最好經(jīng)過篩選， 0～ 6mm的粉末不應(yīng)超過 50%～ 55％，塊粒最大的尺寸不應(yīng)超過 40mm，以保證燃盡。 ●合理使用二次風(fēng) ：加強(qiáng)氣流擾動(dòng)和改善混合作用。 ●采用分段送風(fēng) ●堵漏風(fēng)： 鏈條鍋爐注意減少漏風(fēng)。 ●采用合理的爐拱： 爐拱是將新燃料引燃，促進(jìn)爐內(nèi)氣流的擾動(dòng)與混合。 ●合理配煤，粒度配比合適。 ●采用間斷二次風(fēng)。 ●合理調(diào)整煤層厚度。二快：開關(guān)爐門快、投煤快、清除爐渣快。 ●操作要“一看，二快、三要”。 ? 普遍的燃燒方式： 手燒爐、鏈條爐、拋煤機(jī)爐、往復(fù)爐排爐等。 ? 我國(guó)工業(yè)鍋爐主要燃料是以煤為主， 燃燒方式 ：層式燃燒、懸浮燃燒和沸騰燃燒。 ④由于助燃器從不同方向向爐膛上方噴射蒸汽，形成一層由蒸汽、空氣和煙氣混合的氣體網(wǎng)幕。 ②助燃器噴嘴極其狹窄， 蒸汽流速 可達(dá) 30～ 70m／ s，產(chǎn)生一定頻率的聲波 ，與高溫煤粒相撞，使其破碎為更小的微粒，增加與氧氣的接觸面積。 ? 助燃器： 采用一些幫助使燃料快速并充分燃燒的設(shè)備。 （ 3）系統(tǒng)保證風(fēng)量供給 ? 煤先后經(jīng)過干燥、干餾著火、燃燒和燃燼等階段，各區(qū)段所需空氣量不同。 ? 煤種越差，所需爐排面積越大。 ? 優(yōu)點(diǎn)： 擴(kuò)大鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性，減小爐膛含濕量，提高爐溫，強(qiáng)化燃燒，延長(zhǎng)了煙氣流程，使可燃揮發(fā)物在爐膛內(nèi)有充分的停留時(shí)間，達(dá)到燃料充分燃燒。 4. 爐體的綜合改造技術(shù) ? 改進(jìn)燃燒方式和配備設(shè)施來降低煙氣黑度減少煙塵濃度。 ? ②工業(yè)型煤中加入含有鈣和鎂等堿性物質(zhì)，在高溫下與硫氧化物生成硫酸鹽，留在灰渣中而 固硫 。 ? 工業(yè)型煤形狀： 橢圓形或管狀棒形，具有消煙除塵、節(jié)能脫硫效果。 ? 物理方法 ：重力洗選法、高梯度磁選法和靜電分選法等； ? 化學(xué)方法： 氧化脫硫法、選擇性絮凝法及化學(xué)破碎法。 ? 經(jīng)選煤后，原煤中的含硫量降低 40％～ 90％，含灰分降低 50％～ 80％。 （ 2）適用范圍 ? 燃煤添加劑適用于一切燃煤鍋爐和窯爐。 ? 燃料中加入添加劑，在高溫狀態(tài)下添加劑能離解出鐵離子起到催化助燃的作用，使燃料充分燃燒，并消煙節(jié)能。 鍋爐的消煙除塵脫硫技術(shù) 1. 燃煤添加劑助燃消煙技術(shù) ? 燃煤添加劑消煙節(jié)能效果顯著，還起到脫硫作用。石灰石在該溫度下分解形成氧化鈣，與二氧化硫和氧反應(yīng)形成硫酸鈣，而硫酸鈣在這個(gè)溫度下不容易再次分解，比一般的其他鍋爐 1200℃ 有優(yōu)勢(shì)。不僅適用于煤燃燒，還可以適用于熱值小的燃料，如煤矸石、城市垃圾； ? 延長(zhǎng)燃料的停留時(shí)間； ? 料層蓄熱量大，新煤易著火燃燒。 12.汽輪發(fā)電機(jī) 。 。 8. 控制閥 。 。 鼓泡流化床鍋爐燃燒 鼓泡流化床鍋爐（ FBC ）爐膛 鼓泡流化床鍋爐系統(tǒng) 循環(huán)流化床鍋爐的爐膛（ CFB） 典型的流化床鍋爐示意圖 ； ； ； 。 ? 鼓泡流化床鍋爐： 在分布板區(qū)有較大的空隙率和細(xì)小氣泡，氣泡上升過程中反復(fù)發(fā)生聚并和分裂，泡徑隨之增大，直到床面破裂。 在 1073— 1173K下燃燒 ， CaO為多孔 ，達(dá)固硫目的 。 ? 流化床燃燒脫硫 常用的脫硫劑 是石灰石或白云石 。 ? 原理： ? 流化床燃燒是一低溫燃燒過程 。 2. 流化床燃燒脫硫 ? 當(dāng)氣流速度達(dá)到使升力和煤粒的重力相當(dāng)?shù)呐R界速度時(shí)，煤粒將開始浮動(dòng)。 （ 2）爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀 ? 爐內(nèi)噴鈣脫硫在煤粉爐 未廣泛應(yīng)用的原因 ： ? 爐內(nèi)噴入的脫硫劑容易發(fā)生燒結(jié)，表面積快速減少，反應(yīng)活性和反應(yīng)速率降低； ? 當(dāng)溫度超過 1300℃ 時(shí)，所產(chǎn)生的產(chǎn)物 CaSO4 易于分解成 CaO和 SO2； 脫硫率較低 ((10~30)%) ? 新的研究進(jìn)展 ? 提高吸收劑的活性，改善 SO2的擴(kuò)散過程； ? 以有機(jī)鈣鹽代替石灰石； ? 以有機(jī)固體廢棄物和石灰制備有機(jī)鈣混合物。 ? 煅燒反應(yīng)為： CaCO3→CaO+CO 2↑ ? 影響煅燒反應(yīng)和脫硫率的主要因素 —— 微孔結(jié)構(gòu) ? 比表面積、孔容積、空隙率、孔徑分布； ? 比表面積及空隙率：白云石最大， Ca(OH)2次之，CaCO3 為最小。 ? 特點(diǎn)： 投資小、工藝簡(jiǎn)單、易操作、占地省。 燃燒中脫硫 ? 在我國(guó)主要采用的技術(shù)有兩種：爐內(nèi)噴鈣技術(shù)和循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù)。 ? 重油脫硫的困難 : （ 1） 要徹底加工燃料 ， 破壞了原來的組織 。 ? 成型設(shè)備 多采用 單螺桿擠壓成型機(jī) 和 對(duì)輥成型機(jī) 。 ? 民用蜂窩煤 和煤球 加石灰固硫率可達(dá) 50%以上，工業(yè)鍋爐型煤加石灰固硫意義重大。 ? 型煤固硫： 選用不同煤種、以無粘結(jié)劑法或以瀝青等粘結(jié)劑，用廉價(jià)的鈣系固硫劑，經(jīng)干餾成型或直接壓制成型。 ? 煤的液化時(shí)耗水量很大，排水含高濃度 COD， 要求大規(guī)模水處理設(shè)施。 ? 直接液化 ：對(duì)煤進(jìn)行高溫高壓加氫直接得到液體產(chǎn)品。小型煤氣廠一般用氧化鐵法脫除 H2S。生產(chǎn)出煤氣中 H2S含量幾百到幾千 mg/m3。 ? 煤氣化系統(tǒng)由煤的預(yù)處理、氣化、清洗和優(yōu)化組成。 ? 原理： 在氧氣不足時(shí)， C與 O2反應(yīng)可以生成 CO。 A. 煤的氣化 ? 煤的氣化是以煤為原料，采用空氣、氧氣、 CO2和水蒸氣為氣化劑，在氣化爐內(nèi)進(jìn)行煤的氣化反應(yīng)，可以產(chǎn)出不同組分、不同熱值的煤氣。微波吸收后削弱化學(xué)鍵，用浸取液洗滌煤中硫，可以去無機(jī)硫和有機(jī)硫，還沒在工業(yè)上應(yīng)用。 ? 化學(xué)氧化脫硫法： 將煤破碎后與硫酸鐵溶液混合，在反應(yīng)器中加熱至 120℃ 左右，硫酸鐵與黃鐵礦反應(yīng)生成硫酸亞鐵和 S，通人 O2將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵。 ?新的脫硫方法 ———— ? 浮選法 ：用于處理粒徑小于 ，利用煤與矸石、含硫礦物的性質(zhì)不同進(jìn)行分離。有機(jī)硫含量大，或煤中黃鐵礦嵌布很細(xì)時(shí)，僅用重力脫硫法，精煤硫分很難達(dá)到要求。 重力洗選： 利用煤與雜質(zhì)密度不同進(jìn)行機(jī)械分離。 ■煤炭經(jīng)洗選后，可使原煤中的含硫量降低 40％一 90％，含灰分降低 50％一 80％。 1. 洗煤技術(shù) ■ 洗煤 又稱選煤，是通過物理或物理化學(xué)方法將煤中的含硫礦物和矸石等雜質(zhì)去除，來提高煤的質(zhì)量。 ? 型煤固硫及流化床燃燒脫硫。 ? 煤的洗選技術(shù)、煤的轉(zhuǎn)化。 ? 鏈條爐示意圖 ? 振動(dòng)爐排爐示意圖 旋風(fēng)燃燒爐示意圖 潔凈燃燒技術(shù) 燃煤脫硫技術(shù)可劃分為： 1. 燃燒前脫硫 ? 原煤在投入使用前，用物理、物理化學(xué)、化學(xué)及微生物等方法，將煤中的硫份脫除掉。 ? 煤燃燒后主要產(chǎn)物： 煙氣、煙塵和灰渣。揮發(fā)物燃燒后，爐膛溫度不斷升高，固定碳逐漸點(diǎn)燃。 300℃ 左右時(shí)，揮發(fā)物不斷析出并與空氣混合，開始燃燒。 105℃ 左右時(shí)，水分蒸發(fā)。 鍋爐用的燃料與燃燒過程 1. 煤的分類 ? 褐煤、煙煤、無煙煤，還有貧煤、石煤和煤矸石等。 (2)不完全燃燒熱損失 ? 化學(xué)不完全燃燒熱損失 ：煙氣中殘留的 CO及少量的 HCH4等可燃?xì)怏w。 ? 減少措施： 設(shè)臵省煤器和空氣預(yù)熱器。 發(fā)熱量與熱損失 ? 單位質(zhì)量燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量，在燃燒前后狀態(tài)相同情況下 (通常指 298K和 101325Pa)的熱量變化值，稱為燃料的發(fā)熱量，單位是 kJ／ kg，或 KJ／ m3。 4） 燃燒與空氣的混合條件 ? 燃料與空氣中氧的充分混合是有效燃燒的基本條件。 3） 時(shí)間條件 ? 燃料在燃燒室中的停留時(shí)間影響燃燒完全的程度。 ? 著火溫度：在氧存在下可燃質(zhì)開始燃燒必須達(dá)到的最低溫度。 燃料完全燃燒的條件 1） 空氣條件 ：按燃燒不同階段供給相適應(yīng)的空氣量。 ? 隨煙氣一起排出的固體顆粒物一般都稱為 飛灰 ，包括未燃盡的煤粒、燃盡后余下的灰粒及燃燒過程中形成的炭黑等。 1. 燃煤粉塵的形成 ? 煤在非常理想的燃燒條件下，可以完全燃燒，即揮發(fā)分和固定炭都被氧化成二氧化碳，余下灰分。 ? 旋風(fēng)燃燒爐因爐溫高，使燃料中的氮大部分轉(zhuǎn)化為NOx，熱力型 NOx生成量也增加，限制了使用。 ? 燃料型 NOx的 發(fā)生機(jī)制 ：一般認(rèn)為，燃料中的氮化合物首先發(fā)生熱分解形成中間產(chǎn)物，然后再經(jīng)氧化生成 NO。 ? N2 + O2 = 2NO ? 2NO + O2 = 2NO2 ? 減少熱力型 NOx的生成量 措施 ：降低燃燒溫度，減少過量空氣，縮短氣體在高溫區(qū)停留的時(shí)間。 NOx ? 熱力型 NOx是高溫燃燒時(shí) N2和 O2反應(yīng)生成的 NOx； ? 與 燃燒溫度 、 氧氣的濃度 及氣體在高溫區(qū)的 停留時(shí)間 有關(guān)。 ? 元素硫燃燒 S + O2 = SO2 ? 硫化物硫燃燒 SO2 + 1/2O2 = SO3 ? 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 ? SO2 + 1/2O2 = SO3（ 1%～ 5%） ? 有機(jī)硫 CH3CH2SCH2CH3→H 2S + 2H2 + 2C + C2H4 ? H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O ?