燃烧过程基本理论.ppt

第六章第六章 燃燃烧过烧过程的基本理程的基本理论论 第一节第一节化学反应速度及影响因素化学反应速度及影响因素第二节第二节煤、焦碳和煤粉的燃烧煤、焦碳和煤粉的燃烧第三节第三节燃烧过程着火和熄火的热力条件燃烧过程着火和熄火的热力条件第四节第四节影响煤粉气流着火的因素影响煤粉气流着火的因素第五节第五节燃烧完全的条件燃烧完全的条件1第一节化学反应速度及影响因素 一、化学反应速度：一、化学反应速度：燃烧反应是一种发光发热的高速化学反应；1 1、均相反应、均相反应和多相反应多相反应：2 2、反应速度、反应速度 可以用某一反应物浓度减少的速度表示，也可以用生成物浓度增加的速度表示。aA+bB gG+hH wA=dCA/dt 3 3、影响因素：、影响因素：（1）反应物性质；（2）反应物的浓度；（3）温度；（4）压力；（5）是否有催化剂或连锁反应。2二、质量作用定律：二、质量作用定律：1 1、意义：、意义：反映浓度对化学反应速度影响的；2 2、概概念念：在温度不变时，化学反应速度与该瞬间各反应物浓度幂的乘积成正比。各反应物浓度的幂指数等于其相应的化学计量系数。k1、k2为正、逆反应速度常数，对于一定的化学反应，只与温度温度有关，与浓度无关；3 3、适用条件：、适用条件：按其化学反按其化学反应计应计量方程式一步完成；理想气体在均相反量方程式一步完成；理想气体在均相反应应。3 三、阿累尼乌斯定律：三、阿累尼乌斯定律：1 1、意、意义义：反映温度：反映温度对对化学反化学反应应影响：影响：k k0 0：频率因子；频率因子；E E：活化能；活化能；R R：通用气体常数；通用气体常数；T T：热力学温度；热力学温度；活化能活化能E E、频率因子频率因子k k0 0都与温度无关；都与温度无关；活活化化能能E E：使使分分子子接接近近和和破破坏坏反反应应分分子子化化学学键键所所必必须须消消耗耗的的能能量，也就是量，也就是发发生反生反应应所需要的能量。所需要的能量。4 四、四、压力对化学反应速度的影响：压力对化学反应速度的影响：P，反应速度加快；五、催化作用：五、催化作用：催化剂本身不变 改变化学反应速度，不改变反应限度六、链锁反应：六、链锁反应：多米诺效应活化分子5第二节第二节 煤、焦碳和煤粉的燃烧煤、焦碳和煤粉的燃烧 一、煤燃烧过程的四个阶段：一、煤燃烧过程的四个阶段：（1）预热干燥阶段；（2）挥发分析出并着火阶段；（3）燃烧阶段；（4）燃尽阶段；最重要的是着着火火和燃燃尽尽；着着火火是前提，燃燃尽尽是目的。6 二、二、碳的燃烧反应：碳的燃烧反应：（1）一次反应：（2）二次反应：7 三、三、碳的多相燃烧特点：碳的多相燃烧特点：特征：物质在相的分界表面上发生反应；燃料与氧化剂的相态不同。燃烧的几个连续阶段：（1）参与燃烧反应的气体分子（氧）向碳粒表面的转移与扩散；（2）气体分子（氧）被吸附在碳粒表面；（3）被吸附的气体分子（氧）在碳表面发生化学反应，生成燃烧产物；（4）燃烧产物从碳表面上解吸附；（5）燃烧产物离开碳表面，扩散到周围环境中；8 四、多相燃烧反应的燃烧区域：四、多相燃烧反应的燃烧区域：多相燃烧反应分为动力燃烧区、扩散燃烧区和过渡燃烧区。当k时，动力燃烧区，t 1000，提升温度是强化燃烧的手段；当 1400，要强化燃烧，加强碳粒与氧的扰动混合；动力燃烧区与扩散燃烧区之间有一个过渡燃烧区，化学反应速度与氧的扩散速度比较接近，两者都不能忽略，要强化燃烧，既提升温度，又要加强碳粒与氧的扰动混合。9第三节第三节 燃烧过程着火和熄火的热力条件燃烧过程着火和熄火的热力条件一、着火定义一、着火定义二、着火和熄火的热力条件二、着火和熄火的热力条件煤粉空气混合物在燃烧室内煤粉空气混合物在燃烧室内的燃烧过程热力条件：的燃烧过程热力条件：燃烧室内煤粉空气混合物燃烧室内煤粉空气混合物燃烧时的放热量燃烧时的放热量Q Q1 1为：为：燃烧过程中，燃烧室向周围的放热量燃烧过程中，燃烧室向周围的放热量Q Q2 2为：为：1011第四节第四节 影响煤粉气流着火的因素影响煤粉气流着火的因素一、煤粉气流着火的特点：一、煤粉气流着火的特点：【A】煤粉气流通过湍流扩散湍流扩散和回流回流，卷吸周围高温烟气；同时受到炉膛四壁及高温火焰辐射辐射，被迅速加热至着火。【B】着火过早，烧坏烧坏喷口，也易结渣结渣；着火太迟，增大增大机械不完全燃烧损失，火焰中心上移上移，对流受热面结结渣渣。12二、着火热及其影响因素：二、着火热及其影响因素：1、着火热：、着火热：将煤粉气流加热到着火温度所需的热量称为-。它包括加热煤粉及一次风，并使煤粉中水分蒸发、过热所需要的热量。2、影响着火的因素：、影响着火的因素：燃料的性质燃料的性质：挥发分，着火温度；水分，着火温度；灰分，着火温度；细度，着火温度。炉内的散热条件：炉内的散热条件：燃烧带煤粉气流的初温：煤粉气流的初温：一次风量和风速：一次风量和风速：燃烧器的结构特性：燃烧器的结构特性：燃烧器尺寸、一、二次风混合点；锅炉负荷：低负荷炉温降低，固态排渣煤粉炉锅炉负荷：低负荷炉温降低，固态排渣煤粉炉70的负荷下运行。的负荷下运行。13第五节第五节 燃烧完全的条件燃烧完全的条件一、燃烧效率：一、燃烧效率：二、完全燃烧条件：二、完全燃烧条件：供应充足而又合适的空气量；适当高的炉温；空气和煤粉的良好扰动和混合；在炉内要有足够的停留时间；14