煤粉燃烧需要空气量
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 22:42:55 字数作文
篇一:燃料完全燃烧需要的空气量
以下内容摘自来源各不相同的网络数据,请酌情选择。
柴油的化学计量空燃比:14.3kg/kg;
汽油的化学计量空燃比:14.8kg/kg。
1立方米天然气(纯度按100%计算)完全燃烧约需2.0立方米氧气,大约需要10立方米的空气
天然气耗氧情况计算:
[居民用天然气烧水]
居民用天然气烧水
1立方米天然气(纯度按100%计算)完全燃烧约需2.0立方米氧气,大约需要10立方米的空气。
燃煤:需要多少空气?
书面:johnzactruba 编辑:拉马尔Stonecypher的
更新时间:10月20日,2009?相关指南: 碳
烧煤的最重要的要求是正确的空气量。 这篇文章解释了如何计算正确的空气量。
煤是使用最广泛的用于发电的燃料来源。 航空公司提供必要的氧气燃烧煤。 它是煤中的碳和空气中的氧气,产生的热能之间的化学反应。
煤中的元素
煤中有3个元素的猕猴在燃烧过程中的空气氧结合。 主要的和重要的元素是碳,这可能是大约30% - 60%,再有就是在1%至3%和0.3%至3%的范围内硫磺的范围内的氢。 除了这三个有5%至12%,1%至2%和氧氮。 氧气也被用来在燃烧过程中。 每个元素的确切数额取决于煤炭,煤是如何形成了数百万年前的位置,或者从煤炭来源的地雷类型和排名。
计量或理论空气量。
这是计算上的元素和氧之间的化学反应。
氧碳结合形成二氧化碳和热量。
的C +?2> CO 2
1个C +32 / 12?> 44/12的CO 2
1公斤碳2.67公斤氧气> 3.67千克二氧化碳
氢与氧气结合形成水和热
2·H 2 + O 2·2H 2 O
的1 H +32 / 4?> 36/4?2
1公斤氢+8公斤氧气> 9公斤水
硫与氧气结合形成Suphur二氧化
S + O 2> 2
1个S +32 / 32?> 64/32 SO 2
(来自:www.sMHaiDa.com 海 达范文网:煤粉燃烧需要空气量)1公斤硫磺+1公斤氧气> 2公斤二氧化硫。
为了计算的目的,我们认为煤炭,碳57.2%,2.2%的氢,0.5%的硫和6.9%的氧气。
然后理论烧煤炭所需的氧气
2.67 x C%+ x高%+ 1个S% - ?%= 1.64公斤1公斤煤氧。
空气中含有氧重量的23.2%。
所需的理论空气燃烧煤炭
= 1.64 / 23.2%= 7.1公斤的空气为1公斤煤。
这是理论的空气,需要燃烧煤炭。
理论空气量的快速计算。
煤的热值也取决于元素碳和氢。 这意味着,需要空气和热值,有一个几乎固定的关系。 单位热值所需的理论空气实际上是一个固定值。 这大约是0.332公斤的空气,一兆焦耳的热量输入。 这是真正为广泛用于煤发电厂。
通过了解煤的热值,理论空气量,可以直接使用这个因素计算。
篇二:锅炉燃煤所需理论空气量和烟气中水蒸气量的计算
锅炉燃煤所需理论空气量和烟气中水蒸气量的计算
盛益平
(杭州半山发电有限公司,浙江 杭州 310015)
摘 要:介绍了锅炉燃煤所需理论空气量和烟气中水蒸气量的计算公式及推导过程,认为按总空气量的水分计算,烟气中的水蒸气更符合实际,精度高。 关键词:燃煤锅炉;烟气;水蒸气量;理论空气量
Calculations of Theoretical Combustion Air Demand and Steam Vapour Amount in Flue-gas
of Coal-fired Boiler
Abstract:This paper introduces the calculating formulas and their derivation process for theoretical combustion air demand and steam vapour content in flue-gas.The author believes that the calculated steam vapour content in flue-gas based on moisture in total air amount is more realistic and in higher accuracy.
Keywords:coal-fired boiler;flue-gas;steam vapour amount;theoretical combustion air demand
烟气是燃料燃烧后的产物,燃料在锅炉内燃烧时,需经过一系列的化学变化,燃烧的实质是燃料与氧气发生化学反应并生成烟气。在现代大型火力发电厂中,煤粉燃烧所用的O2直接来源于空气,为保证充分燃烧,进入炉膛的空气都是过剩的。烟气的主要成分有N2、O2、SO2、CO2、水蒸气,还有少量的CO,SO3、H2、CH4和其它碳氢化合物。
N2主要来自于空气,煤中也含有少量的氮;O2来源于过剩空气;CO2、SO2和SO3主要是煤中的碳元素、硫元素与氧化合的生成物。另外,过剩空气中也有少量的CO2。水蒸气,一部分是煤中氢元素与氧反应的生成物,而另一部分是原煤中水分的蒸发,还有一小部分是随空气带入的。CO、CH4、H2和其它碳氢化合物是由于煤的不完全燃烧造成的。SO33的生成是很少量的。在锅炉正常燃烧情况下形成的烟气中,CO、CH4、H2和其它碳氢化合物以及SO3的含量很少,在除尘器的一般工业试验研究中常常被忽略或者只考虑CO。
1 火电厂环境统计软件中关于水蒸气的计算公式
在火电厂环境统计软件指标解释一节中,水蒸气的计算公式为:
式中 Bi——每台锅炉年平均负荷下1h燃原煤量,t/h; Har——燃煤收到基氢分; War——燃煤收到基水分;
α——除尘器出口过剩空气系数;
VOi——燃烧1kg煤的理论空气量,m3/kg。
统计公式中,空气带入炉膛的水蒸气仅考虑了过量部分,而未考虑总空气量中的水蒸气,下面对此进行分析。
2 理论空气量的计算
假定1kg煤完全燃烧,空气中的氧和煤中能参加燃烧的氧(固有氧)全部被耗尽,此时所需要的空气量称理论空气量。 2.1 碳与氧的作用
(在标准状态下,下同) 此式表明,12kgC完全燃烧时,需消耗22.4m3O2 ,并生成22.4m3CO2 ,所以1kg碳完全燃烧消耗的O2为22.4/12=1.8667(m3 )。 2.2 氢与氧的作用
由式(2)可知,1kgH2燃烧后要消耗O222.4/4.032=5.5556(m3)。 2.3 硫与氧的作用
由式(3)可知,1kgS燃烧时,需消耗O222.4/32=0.7(m3)。
但这些氧并非完全来源于空气,因为1 kg煤中还含有
的氧,这部分氧可
与碳、氢、硫化合,因此,在计算空气需要量时,应将这部分氧量扣除。
由于空气中O2的容积含量为21% ,所以,1kg煤燃烧所需的理论空气量为:
这是理想状态下燃烧所需的空气量,在实际燃烧过程中所需的空气量 αVOi>VOi。
3 水蒸气量的计算
在标准状态下,空气的密度γOi=1.293kg/m3,空气中水蒸气的含量d=10g/kg空气,水蒸气的密度γH2O=0.804kg/m3 。
1kg煤在理论空气量下燃烧所生成的烟气体积称理论烟气体积,它包括CO2 、SO2、N2和水蒸气等,在理论烟气体积中水蒸气有以下3个来源。
a.煤中氢元素的氧化 由式(2)可知,1kgH2完全燃烧后生成44.8/4.032≈11.11(m3)的水蒸气,所以1kg煤中的氢燃烧后生成的水蒸气的体积为:
c.随空气带入的水蒸气 其体积为:
式(4)、式(5)、式(6)相加即得到烟气中水蒸气的体积:
参考文献
[1]李桂中,李健宇,李锦文.电力建设与环境保护 [M].天津:天津大学出版社, 2000.
[2]蒋文举,宁平.大气污染控制工程[M].重庆:四川大学出版社, 2001.
篇三:锅炉燃煤所需理论空气量和烟气中水蒸气量的计算
锅炉燃煤所需理论空气量和烟气中水蒸气量的计算
盛益平
(杭州半山发电有限公司,浙江 杭州 310015)
摘 要:介绍了锅炉燃煤所需理论空气量和烟气中水蒸气量的计算公式及推导过程,认为按总空气量的水分计算,烟气中的水蒸气更符合实际,精度高。 关键词:燃煤锅炉;烟气;水蒸气量;理论空气量
Calculations of Theoretical Combustion Air Demand and Steam Vapour Amount in Flue-gas
of Coal-fired Boiler
Abstract:This paper introduces the calculating formulas and their derivation process for theoretical combustion air demand and steam vapour content in flue-gas.The author believes that the calculated steam vapour content in flue-gas based on moisture in total air amount is more realistic and in higher accuracy.
Keywords:coal-fired boiler;flue-gas;steam vapour amount;theoretical combustion air demand
烟气是燃料燃烧后的产物,燃料在锅炉内燃烧时,需经过一系列的化学变化,燃烧的实质是燃料与氧气发生化学反应并生成烟气。在现代大型火力发电厂中,煤粉燃烧所用的O2直接来源于空气,为保证充分燃烧,进入炉膛的空气都是过剩的。烟气的主要成分有N2、O2、SO2、CO2、水蒸气,还有少量的CO,SO3、H2、CH4和其它碳氢化合物。
N2主要来自于空气,煤中也含有少量的氮;O2来源于过剩空气;CO2、SO2和SO3主要是煤中的碳元素、硫元素与氧化合的生成物。另外,过剩空气中也有少量的CO2。水蒸气,一部分是煤中氢元素与氧反应的生成物,而另一部分是原煤中水分的蒸发,还有一小部分是随空气带入的。CO、CH4、H2和其它碳氢化合物是由于煤的不完全燃烧造成的。SO33的生成是很少量的。在锅炉正常燃烧情况下形成的烟气中,CO、CH4、H2和其它碳氢化合物以及SO3的含量很少,在除尘器的一般工业试验研究中常常被忽略或者只考虑CO。
1 火电厂环境统计软件中关于水蒸气的计算公式
在火电厂环境统计软件指标解释一节中,水蒸气的计算公式为:
式中 Bi——每台锅炉年平均负荷下1h燃原煤量,t/h; Har——燃煤收到基氢分; War——燃煤收到基水分;
α——除尘器出口过剩空气系数;
VOi——燃烧1kg煤的理论空气量,m3/kg。
统计公式中,空气带入炉膛的水蒸气仅考虑了过量部分,而未考虑总空气量中的水蒸气,下面对此进行分析。
2 理论空气量的计算
假定1kg煤完全燃烧,空气中的氧和煤中能参加燃烧的氧(固有氧)全部被耗尽,此时所需要的空气量称理论空气量。 2.1 碳与氧的作用
(在标准状态下,下同) 此式表明,12kgC完全燃烧时,需消耗22.4m3O2 ,并生成22.4m3CO2 ,所以1kg碳完全燃烧消耗的O2为22.4/12=1.8667(m3 )。 2.2 氢与氧的作用
由式(2)可知,1kgH2燃烧后要消耗O222.4/4.032=5.5556(m3)。 2.3 硫与氧的作用
由式(3)可知,1kgS燃烧时,需消耗O222.4/32=0.7(m3)。
但这些氧并非完全来源于空气,因为1 kg煤中还含有
的氧,这部分氧可
与碳、氢、硫化合,因此,在计算空气需要量时,应将这部分氧量扣除。
由于空气中O2的容积含量为21% ,所以,1kg煤燃烧所需的理论空气量为:
这是理想状态下燃烧所需的空气量,在实际燃烧过程中所需的空气量 αVOi>VOi。
3 水蒸气量的计算
在标准状态下,空气的密度γOi=1.293kg/m3,空气中水蒸气的含量d=10g/kg空气,水蒸气的密度γH2O=0.804kg/m3 。
1kg煤在理论空气量下燃烧所生成的烟气体积称理论烟气体积,它包括CO2 、SO2、N2和水蒸气等,在理论烟气体积中水蒸气有以下3个来源。
a.煤中氢元素的氧化 由式(2)可知,1kgH2完全燃烧后生成44.8/4.032≈11.11(m3)的水蒸气,所以1kg煤中的氢燃烧后生成的水蒸气的体积为:
c.随空气带入的水蒸气 其体积为:
式(4)、式(5)、式(6)相加即得到烟气中水蒸气的体积:
参考文献
[1]李桂中,李健宇,李锦文.电力建设与环境保护 [M].天津:天津大学出版社, 2000.
[2]蒋文举,宁平.大气污染控制工程[M].重庆:四川大学出版社, 2001.
篇四:煤及煤粉性质
煤及煤粉性质
1. 高位发热量?
1Kg煤完全燃烧时放出的全部热量,包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。
2. 低位发热量?
1Kg煤完全燃烧时放出的全部热量,扣除水蒸汽汽化潜热后所得到的热量。
3. 试述氧和氮在煤中的含量和危害?
氧在煤中的含量最高可达40%,随着煤化程度的提高,煤中氧的含量逐渐减少。氮在煤中的含量只有0.5%~2.0%。两者都是煤中的杂质。氮在燃烧时会转化成氧化氮,造成大气污染,是有害物质。
4. 试述硫在煤中的存在形式和危害?
硫以有机硫、黄铁矿硫、硫酸盐硫三种形式存在于煤中。前两种硫是可燃物质,每千克硫完全燃烧时可释放出9040KJ的热量。硫在燃烧时生成二氧化硫,对受热面产生腐蚀并对大气造成污染,是煤中的有害物质。
5. 试述水分在煤中的含量及对燃烧的影响?
煤样在102~105℃条件下干燥到恒重,失去的重量就是全水分。水分含量从2%~60%不等,随着煤化年代的增加,煤中水分逐渐减少;
煤中的水分不利于燃烧,它会降低燃烧温度。燃料燃烧后,水分吸收热量转变为水蒸汽随烟气排入大气,降低锅炉效率,增大烟气量,同时给低温腐蚀创造了条件。
6. 煤粉水分过高、过低有何不良影响?
煤粉水分过高时,使煤粉在炉内的点火困难;同时由于煤粉水分过高影响煤粉的流动性,会使供粉量的均匀性变差,在煤粉仓中还会出现结块、“搭桥”现象,影响正常供粉。煤粉水分过高,不仅会降低煤粉燃烧温度,产生的水蒸汽将会造成引风机电耗和排烟热损失的增加及预热器的低温腐蚀。
煤粉水分过低时,产生煤粉自流的可能性增大;对于挥发分高的煤,引起自燃爆炸的可能性也增大。
7. 什么叫灰分?灰分对锅炉燃烧的影响有哪些?
将煤样在空气中加热到800±25℃,灼烧2h,余下的重量就是灰分;
灰分非但不可以燃烧,而且还阻碍氧与可燃物质的结合,造成着火和燃尽困难。另外,灰分是造成结焦和积灰、磨损的直接原因,同时灰分还会造成大气污染。
8. 燃煤挥发分对煤粉气流着火有何影响?
煤粉燃烧首先是挥发分着火燃烧,放出热量,并加热焦炭,使焦炭温度迅速升高,并燃烧起来。如果燃煤挥发分低,则着火温度愈高,即愈不易着火,使煤粉着火推迟。另一方面,挥发分对煤粉气流的着火速度也有很大影响,挥发分较低的燃煤着火速度低,燃烧不易稳定,甚至发生灭火。
9. 如何控制运行中的煤粉水分?
通过控制磨煤机出口气粉混合物温度,可以实现对煤粉水分的控制。温度高,水分低;温度低,水分高。为此,运行中应严格按照规程要求,控制磨煤机出口温度。当原煤水分变化时,应及时调节磨煤机入口干燥剂的温度,以维持磨煤机出口干燥剂温度在规程规定的范围之内。
10. 什么是煤的可磨性系数?如何表示?
煤的可磨性系数是表示煤研磨难易程度的特性系数。它是指风干状态下,将相同质量的标准煤和试验煤,由相同的粒度破碎到相同的细度时所消耗的能量之比,以Kkm表示。目前常用的有哈氏可磨系数Kkm及全苏热工研究所法可磨系数Kkm。
11. 什么是煤粉细度?如何表示?
煤粉细度一般指的是试验时留在筛子上的煤粉占试验煤粉的比例,筛子孔径不变的话,留在上面的越多,细度越大,煤粉越粗
例如:煤粉细度10~12%(R90),意思是煤粉通过孔径为90微米的筛子的概率为88~90%,不通过率为10~12%。
通常说提高煤粉细度是使煤粉变细,这样会使煤粉更容易着火、燃烧完全、飞灰含碳量降低、减少二次燃烧的可能性;同时炉膛火焰中心相对降低、炉效相对升高。但是提高煤粉细度,制粉系统的电耗增加,磨煤机内磨煤部件磨损增大(特别是钢球磨),增加维护量。所以对电厂而言,调试单位会根据设计煤种的可磨系数给出磨煤机正常运行中煤量和电流的参考值。
12. 锅炉燃煤性质是从哪几方面进行评价的?
1) 煤的发热量;
2) 煤的挥发分含量;
3) 灰分的熔融性;
4) 煤的焦结性;
5) 煤的可磨性;
6) 煤的磨损性。
13. 煤粉细度对燃烧有何影响?
煤粉越细总表面积越大,接触空气的机会越多,挥发分析出快,容易着火,燃烧完全。所以,挥发分低的煤,煤粉应细些。
煤粉过粗时,在一次风管内不能很好的预热,到燃烧器里也不能很好地与空气搅拌混合,结果在炉膛里着火不好,着火时间延长,造成燃烧不完全,增加了锅炉热损失。尤其是锅炉低负荷时,由于炉膛热强度低,还容易引起锅炉灭火或烟道二次燃烧。
14. 煤粉细度是如何调节的?
煤粉细度可通过改变通风量、粗粉分离器挡板开度或转速来调节。
1) 减小通风量,可使煤粉变细,反之,煤粉将变粗。当增大通风量时,应适当关小粗粉分离器折向挡板,以防煤粉过粗。同时,在调节风量时,要注意监视磨煤机出口温度。
2) 开大粗粉分离器折向挡板开度或转速,或提高粗粉分离器出口套筒高度,可使煤粉变粗,反之则变细。但在进行上述调节的同时,必须注意对给煤量的调节。
15. 煤粉的经济细度是怎样确定的?
锅炉运行中,应综合考虑确定煤粉细度,把机械未完全燃烧热损失q4、磨煤电耗及金属磨耗qp+m都核算成统一的经济指标,它们之和为最小时所对应的煤粉细度,称经济细度或最佳细度R90。应依据燃料性质和制粉设备型式,通过燃烧调整试验来确定。 ZJ
16. 什么是煤粉的均匀性指数n?
表征煤粉颗粒均匀程度指标,称均匀性指数,也称煤粉颗粒特性系数, 用n表示。
17. 煤粉细度及煤粉均匀性对燃烧有何影响?
煤粉越细,越均匀,煤粉总的表面积越大,挥发份越容易尽快析出,有利于着火和燃烧,降低排烟、化学、机械不完全燃烧热损失,提高锅炉效率,但煤粉过细炉膛容易结焦。
煤粉越粗,越不均匀,不仅不利于着火,燃烧时间延长,燃烧不稳,火焰中心上移,烟温升高,增加机械不完全燃烧和排烟损失,降低锅炉效率,同时增加受热面磨损程度。
18. 过量空气系数对锅炉的影响
过高的过量空气系数:增大送、引风机的电耗,增大排烟损失,增加尾部受热面的磨损;降低炉膛温度,推迟着火,燃烧的完全程度降低,尤其在燃烧劣质煤时易导致熄火;增加SO3和NOX的排放。过低的过量空气系数:增加机械不完全燃烧热损失,导致炉内结焦,增加受热面积灰的风险;还可能导致煤粉气流的爆燃。最佳过量空气系数是排烟损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失之和最小所对应的。
19. 煤粉为什么会爆炸?
煤粉与原煤相比具有较大的表面积,输送煤粉的介质通常使用热空气,当煤粉与空气中氧接触时,会产生氧化,使温度升高,随着温度升高又会加速氧化的进行。
如果散热条件好,氧化产生的热量能被顺利带走,则不会发生自燃或爆炸;如果由于煤粉堆积,氧化产生的热量聚积起来,使氧化过程加剧,就会引起自燃。
制粉系统中,煤粉和空气混合成雾状,当这种雾状的风粉混合物达到一定的温度和浓度时,一旦遇到明火就会突然着火,造成煤粉的爆炸。
爆炸所产生的压力可达0.25~0.35Pa,对容器产生冲击,击破防爆门,严重时会损坏设备,甚至会引起火灾。
20. 简述锅炉烧劣质煤时应采取的稳燃措施?
1) 控制一次风量,适当降低一次风速,提高一次风温;
2) 合理使用二次风,控制适当的过量空气系数;
3) 根据燃煤情况,适当提高磨煤机出口温度及煤粉细度,控制制粉系统的台数;
4) 尽可能提高给粉机或给煤机转速,燃烧器集中使用,保证一定的煤粉浓度;
5) 避免低负荷运行,低负荷运行时,可采用滑压方式,控制好负荷变化率;
6) 燃烧恶化时及时投油助燃;
7) 采用新型稳燃燃烧器。
21. 煤粉的主要物理特性有哪些?
颗粒特性:煤粉由尺寸不同、形状不规则的颗粒组成,一般煤粉颗粒直径范围为0~1000μm,大多为20~50μm;
煤粉的密度:煤粉密度较小,新磨制的煤粉堆积密度约为0.45~0.5t/m3,贮存一定时间后堆积密度变为0.8~0.9t/m3;
煤粉具有流动性:煤粉颗粒很细,单位质量的煤粉具有较大的表面积,表面可吸咐大量空气,从而使其具有流动性。这一特性,使煤粉便于气力输送,缺点是易形成煤粉自流,设备不严密时容易漏粉。
22. 试述燃料性质对锅炉汽温的影响?
燃用发热量较低且灰分、水分含量高的煤种时,相同的蒸发量所需燃料量增加,同时煤中水分和灰分吸收了炉内热量,使炉温降低,辐射传热减少。
水分和灰分的增加增大了烟气容积,抬高了火焰中心,使对流传热量增大,出口汽温升高、减温水量增大。
煤粉变粗时,煤粉在炉内燃尽的时间增加,火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,对流过热器吸热量增加,蒸汽温度升高。
23. 什么是燃烧反应速度和燃烧程度?
1) 燃烧反应速度通常是指单位时间内反应物或生成物浓度的变化。燃烧的快慢决定于燃烧过程中化学反应所需的时间和氧气供给燃料所需的时间,此外,也与某些催化剂有关;
2) 燃烧程度即燃料燃烧的完全程度。表现为燃烧产物离开燃烧室时带走可燃质的多少。
24. 煤的多相燃烧过程有哪几个步骤?
1) 参加燃烧的氧气从周围环境扩散到反应表面;
2) 氧气被燃料表面吸附;
3) 在燃料表面进行燃烧化学反应;
4) 燃烧产物燃烧释放的热量进一步加热固体焦碳使之燃烧;
5) 燃烧产物离开燃料表面,扩散到周围环境中。
25. 描述煤粉的燃烧过程?
煤粉颗粒受热之后,首先析出其水分,接着分解出挥发分。当温度足够高时,挥发分开始燃烧,同时将燃烧产生的热量加热煤粒,随着煤粒温度的升高,挥发分进一步得到释放。但由于剩余焦碳的温度还很低,同时释放出的挥发分阻碍了氧气向焦碳的扩散,故此时焦碳未燃烧。当挥发分释放完毕且与其他燃烧产物一起被空气流带走后,焦碳开始燃烧,此时保持不断地供氧,燃烧将进行到碳粒完全烧尽为止。
26. 煤粉燃烧分为哪几个阶段?
煤粉在炉膛内的燃烧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着火前的准备阶段。在此阶段内,煤粉中的水份蒸发,挥发份析出,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:当煤粉温度升高到着火点,而煤粉浓度又适合时,开始着火进入燃烧阶段。挥发份首先着火燃烧并放出大量热量,对焦炭直接加热,于是焦炭在高温下燃烧。此阶段是一个强烈放热阶段,在炉膛中为燃烧区。
3) 燃烬阶段:未燃烬的少量固体炭继续燃烧,直到燃烬。此阶段是在氧气供应不足,气粉混合较弱,炉内温度较低的情况下进行的,过程时间长。此阶段在炉膛中为燃烬区。 这些阶段的划分不是绝对的,不能截然分开,其实它们是互相联系并交错进行的。并且各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法也有关。
27. 煤粉气流着火点的远近与哪些因素有关?
原煤挥发分;煤粉细度;一次风温、风压、风速;煤粉浓度;炉膛温度。
28. 煤粉气流的着火温度与哪三个因素有关?它们对其影响如何?
与煤的挥发份、煤粉细度和煤粉气流的流动结构有关。挥发份越低,着火温度越高;反之,挥发份高,着火温度低。煤粉越粗,着火温度愈高,反之煤粉越细着火温度越低。煤粉气流为紊流,对着火温度也有一定的影响。
29. 为什么说煤的燃烧过程是以碳的燃烧为基础的?
碳是煤中的主要可燃物质;焦碳(以碳为主要可燃物)着火最晚、燃烧最迟,其燃烧过程是整个燃烧过程中的最长阶段,故它的燃烧过程决定着整个粒子的燃烧时间;焦碳中
碳的含量大,其总的发热量约占全部发热量的40~90%,它的发展对其他阶段的进行有着决定性的影响。 因此说煤的燃烧过程是以碳的燃烧为基础的。
30. 试述碳粒燃烧的三个不同区域?
1) 当环境温度小于1000℃时,碳粒表面化学反应速度很漫,需氧量很少,此时的燃烧速度主要取决于化学反应的动力因素,即温度和燃料的反应特性,故将这个反应温度区称为动力燃烧区,简称为动力区;
2) 当温度大于1400℃时,碳粒表面的化学反应速度显著地超过氧向反应表面的输送速度,由于扩散到碳粒表面的氧远不能满足化学反应的需求,扩散速度已成为制约燃烧速度的主要因素,故将此时的反应温度区称为扩散燃烧区,简称为扩散区;
3) 介于上述两个燃烧区之间的中间温度区,碳粒表面上的化学反应速度同氧的扩散速度相差不多。此时化学反应速度和扩散速度对燃烧速度都有影响。将这个反应温度区称为过渡燃烧区,简称为过渡区。
31. 燃料迅速而完全燃烧的基本条件有哪些?
1) 相当高的炉膛温度:温度是燃烧化学反应的基本条件,对燃料的着火、稳定燃烧、燃尽均有重大影响,维持炉内适当高的温度是至关重要的。当然,炉内温度太高时,需要考虑锅炉的结渣问题。
2) 适量的空气供应:适量的空气供应,是为燃料提供足够的氧气,它是燃烧反应的原始条件。空气供应不足,可燃物得不到足够的氧气,也就不能达到完全燃烧。但空气量过大,又会导致炉温下降及排烟损失增大。
3) 良好的混合条件:混合是燃烧反应的重要物理条件。混合使炉内热烟气回流对煤粉气流进行加热,以使其迅速着火。混合使炉内气流强烈扰动,对燃烧阶段向碳粒表面提供氧气,向外扩散二氧化碳,以及燃烧后期促使燃料的燃尽,都是必不可少的条件。
4) 足够的燃烧时间:燃料在炉内停留足够的时间,才能达到可燃物的高度燃尽,这就要求有足够大的炉膛容积。炉膛容积与锅炉容量成正比。当然炉膛容积也与燃料燃烧特性有关,易于燃烧的燃料,炉膛容积可相对小些。比如相同容量的锅炉,燃油炉的炉膛容积要比煤粉炉的小,而烧无烟煤的炉膛容积要比烧烟煤的炉膛容积稍大些。
32. 影响煤粉燃烧的因素是什么?
1、煤的挥发分与灰分。挥发分高,着火温度低、着火容易;挥发分低,着火温度高、煤粉进入炉膛加热到着火温?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyurenzuowen/" target="_blank" class="keylink">人枋奔浼映ぁ;曳侄嗟拿海呕鹚俣嚷胰忌帐被曳侄越固己说娜季∑鹱璋饔茫圆灰鬃呕鸷筒灰兹季 ?/p>
2、煤粉细度。煤粉越细、总表面积就越大、挥发分析出容易,着火可提前。相反,煤粉均匀指数n越小,粗煤粉越多,燃烧的完全程度就越降低。
3、炉膛温度。炉膛温度越高,对着火越有利。对挥发分高、灰熔点低的煤,则应适当降低炉膛的温度。
4、空气量。空气量过多,炉膛温度降低,空气量过少,则燃烧不完全。所以应保持最佳过剩空气系数。
5、一次风的配备。
6、燃烧时间。在炉膛尺寸一定的情况下,燃烧时间与炉膛火焰充满程度有关。充满度好,燃烧时间相应的增长。运行中负压大,煤粉在炉膛内燃烧时间相应减少。
7、热风温度。热风温度越高,有利于着火与燃烧,但是,也应该注意热风温度过高,容易引起着火点近,进而烧坏喷嘴与粉管。
33. 强化煤粉气流燃烧的措施有哪些?
篇五:煤烟气量计算
烧一吨煤,产生1600×S%千克SO2,1万立方米废气,产生200千克烟尘。
烧一吨柴油,排放2000×S%千克SO2,1.2万立米废气;排放1千克烟尘。
烧一吨重油,排放2000×S%千克SO2,1.6万立米废气;排放2千克烟尘。
大电厂,烟尘治理好,去除率超98%,烧一吨煤,排放烟尘3-5千克。
普通企业,有治理设施的,烧一吨煤,排放烟尘10-15千克;
砖瓦生产,每万块产品排放40-80千克烟尘;12-18千克二氧化硫。
规模水泥厂,每吨水泥产品排放3-7千克粉尘;1千克二氧化硫。
乡镇小水泥厂,每吨水泥产品排放12-20千克粉尘;1千克二氧化硫。
物料衡算公式:
1吨煤炭燃烧时产生的SO2量=1600×S千克;S含硫率,一般0.6-1.5%。若燃煤的含硫率为1%,则烧1吨煤排放16公斤SO2 。
1吨燃油燃烧时产生的SO2量=2000×S千克;S含硫率,一般重油1.5-3%,柴油0.5-0.8%。若含硫率为2%,燃烧1吨油排放40公斤SO2 。
?排污系数:燃烧一吨煤,排放0.9-1.2万标立方米燃烧废气,电厂可取小值,其他小厂可取大值。 燃烧一吨油,排放1.2-1.6万标立方米废气,柴油取小值,重油取大值。
【城镇排水折算系数】0.7~0.9,即用水量的70-90%。
【生活污水排放系数】采用本地区的实测系数。。
【生活污水中COD产生系数】60g/人.日。也可用本地区的实测系数 。
【生活污水中氨氮产生系数】7g/人.日。也可用本地区的实测系数。使用系数进行计算时,人口数一般指城镇人口数;在外来较多的地区,可用常住人口数或加上外来人口数。
【生活及其他烟尘排放量】
按燃用民用型煤和原煤分别采用不同的系数计算:
民用型煤:每吨型煤排放1~2公斤烟尘
原 煤:每吨原煤排放8~10公斤烟尘
一、工业废气排放总量计算
1.实测法
当废气排放量有实测值时,采用下式计算:
Q年= Q时× B年/B时/10000
式中:
Q年——全年废气排放量,万标m3/y;
Q时——废气小时排放量,标m3/h;
B年——全年燃料耗量(或熟料产量),kg/y;
B时——在正常工况下每小时的燃料耗量(或熟料产量) ,kg/h。
2.系数推算法
1)锅炉燃烧废气排放量的计算
①理论空气需要量(V0)的计算a.对于固体燃料,当燃料应用基挥发分Vy>15%(烟煤),计算公式为:V0=0.251 ×QL/1000+0.278[m3(标)/kg]
当Vy<15%(贫煤或无烟煤),
V0=QL/4140+0.606[m3(标)/kg]
当QL<12546kJ/kg(劣质煤), V0=QL//4140+0.455[m3(标)/kg)
b. 对于液体燃料,计算公式为:V0=0.203 ×QL/1000+2[m3(标)/kg]
c. 对于气体燃料,QL<10455 kJ/(标)m3时,计算公式为:
V0= 0.209 × QL/1000[m3/ m3]
当QL>14637 kJ/(标)m3时,
V0=0.260 × QL/1000-0.25[m3/ m3]
式中:V0—燃料燃烧所需理论空气量,m3(标)/kg或m3/m3; QL—燃料应用基低位发热值,kJ/kg或kJ/(标)m3。
各燃料类型的QL值对照表
(单位:千焦/公斤或千焦/标米3)
燃料类型QL
石煤和矸石 8374
无烟煤22051
烟煤 17585
柴油 46057
天然气 35590
一氧化碳 12636
褐煤 11514
贫煤 18841
重油 41870
煤气 16748
氢 10798
②实际烟气量的计算a.对于无烟煤、烟煤及贫煤 :Qy=1.04 ×QL/4187+0.77+1.0161(α-1) V0[m3(标)/kg] 当QL<12546kJ/kg(劣质煤),
Qy=1.04 ×QL/4187+0.54+1.0161(α-1) V0[m3(标)/kg]
b.对于液体燃料 : Qy=1.11 ×QL/4187+(α-1) V0[m3(标)/kg]
c.对于气体燃料,当QL<10468 kJ/(标)m3时 :
Qy=0.725 ×QL/4187+1.0+(α-1) V0(m3/ m3)
当QL>10468 kJ/(标)m3时,
Qy=1.14 ×QL/4187-0.25+(α-1) V0(m3/ m3)
式中:Qy—实际烟气量,m3(标)/kg;
α —过剩空气系数, α = α 0+Δ α
炉膛过量空气系数
锅炉类型烟煤无烟煤油煤气
手烧炉及抛机煤炉1.401.651.201.10
链条炉1.351.40
煤粉炉
1.201.25
沸腾炉
1.251.25
备注其它机械式燃烧的锅炉,不论何种燃料, α 0均取1.3
漏风系数Δα值
漏风部位炉膛对流管束过热器
省煤器空气预热器除尘器钢烟道(每10米)砖烟道(每10米)
Δα0.10.150.051.650.10.050,010.05
③烟气总量的计算
Q总= B× Qy式中:Q总—烟气总量,m3(标)/y;
B— 燃料耗量,kg/y;
Qy—实际烟气量,m3(标)/kg。
2)水泥回转窑排出烟气量的计算
①水泥回转窑排出烟气量一般按下列经验数据选取:
a. 湿法回转窑 3.5~4m3(标)/kg熟料b. 干法回转窑 2.4m3(标)/kg熟料c. 一次通过立波窑 5m3(标)/kg熟料d. 二次通过立波窑 4m3(标)/kg熟料 其中热排风机前 3m3(标)/kg熟料e. 立筒热热窑 2.4m3(标)/kg熟料f. 旋风预热窑 2.3m3(标)/kg熟料
② 水泥立窑废气量的估算
计算公式:
Q年= M × Qa × K1 × K2式中:Q年—立窑排放的年废气量,m3(标)/y;
M—立窑熟料全年产量,kg/y;
各种燃料的标煤折算表
Qa—单位熟料的废气生成量,m3(标)/kg(熟料),一般为1.6~2.0m3(标)/kg(熟料);
K1—生产不均匀系数,机立窑K1=1.0,普通立窑K1=1.3~1.5;
K2—漏风系数,机立窑K2=1.15~1.25,普通立窑K2=1.3~1.4。
③ 水泥生产中非熟料烧制的废气计算
在水泥生产过程中,除水泥熟料烧制外,原料破碎、烘干、包装、粉磨等生产过程中也产生一定量的废气, 一般,每公斤熟料排放这类废气1.5 m3(标)。
说明:标准煤是以一定的燃烧值为标准的当量概念。规定1千克标煤的低位热值为7000千卡或29274千焦。若未能取得燃料的低位热值,可参照上表的系数进行计算,若能取得燃料的低位热值为Q可按以下的公式进行计算。
标煤量=燃料的耗用量*Q/7000 (低位热值按千卡计)
标煤量=燃料的耗用量*Q/29274(低位热值按千焦计)
固体废物的计算
粉煤灰和炉渣产生量的计算
煤炭燃烧形成的固态物质,其中从除尘器收集下的称为粉煤灰,从炉膛中排出的称为炉渣。锅炉燃烧产生的灰渣量与煤的灰分含量和锅炉的机械不完全燃烧状况有关。
灰渣产生量常采用灰渣平衡法计算,由灰渣平衡公式可导出如下计算公式:锅炉炉渣产生量(GZ): 锅炉粉煤灰产生量(Gf):
式中:B—锅炉燃煤量,t/a;
A—燃煤的应用基灰分;
η—除尘效率,%;
CZ、Cf—分别为炉渣、粉煤灰中可燃物百分含量,%。
一般CZ=10%~25%,煤粉悬燃炉可取0~5%;Cf取15%~45%,热电厂粉煤灰可取4%~8%。CZ、Cf也可根据锅炉热平衡资料选取或由分析室测试得出。
dz、dfh—分别表示炉渣中的灰分,烟尘中的灰分各占燃煤总灰分的百分比,%。dz=1-dfh,当燃用焦结性烟煤、褐煤或煤泥时,dfh值可取低一些,燃用无烟煤时则取得高一点。
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