《安全环境-环保技术》之谈燃煤加热炉的燃烧过程与减少烟尘污染 VIP免费

谈燃煤加热炉的燃烧过程与减少烟尘污染多数加热炉以煤为燃料，由于煤的燃烧产生大量烟尘，污染大气，本文分析了煤的燃烧过程，提出怎样使煤充分合理地燃烧，提高煤的热效率，减少烟尘对大气的污染，并介绍了如何去除二氧化硫和氮氧化物。1引言目前，国内使用的锻压加热炉、热浸锌炉、水暖炉、蒸汽炉等多种形式的加热炉，大多数是火焰炉。火焰炉中的热能主要来自燃料的燃烧。在我国的能源结构中煤占首位。而上述加热炉燃料多数是以煤为主，因为煤的价格便宜，运输贮藏简便，燃烧方法简单。在我国各行业中燃煤加热炉已有相当长的历史，直到目前在我国使用燃煤加热炉仍相当普遍，燃煤炉造成的大气污染引起了全社会的关注。人们不断地研究探讨采用新材料、新工艺、新方法，达到提高热效率、节约能源、减少污染、保护环境的目的。本文介绍煤的燃烧过程，怎样提高煤的热效率，降低煤的消耗，减少煤燃烧时产生的大气污染，用低成本、小投入增加企业经济效益和社会效益。2燃煤炉的优缺点①具有单独的燃烧室，炉体结构较复杂，占地面积大，但附属设备少，建炉速度快。②与燃油、燃气炉相比，无需建立煤气站或油库，无需铺设厂区管道，无需对燃料进行加热，因而炉子的基建投资少。③具有生产操作的独立性，能因地制宜，分散建炉。④除机械化煤炉和煤气炉外，普通煤炉在每一加煤间隔时间内，炉温波动较大；空气过剩系数大、金属氧化损失多、加热质量差、煤耗高。⑤煤炉的操作条件差，加煤除渣的劳动强度大，造成的污染严重。3燃煤炉内煤的燃烧过程①煤块的燃烧过程，当煤块受热后温度达100℃时，煤中水分就逐渐被烘干。煤中水分愈多，加热干燥的阶段就愈长。当煤块温度继续升高时，在煤尚未与空气作用的条件下，煤开始干馏出碳氢化合物及少量的氢和一氧化碳，这些气体的混合物叫挥发物(着火温度250°-700℃)。当温度不断升高，挥发物逸出的量不断增多，煤粒周围的挥发物在一定的温度条件下，遇到空气中的氧就开始着火燃烧，在煤粒外层形成黄色明亮的火焰。挥发物愈多愈易着火。煤中的挥发物全部逸出后，所剩下的固态物质就是焦炭，焦炭中除了灰粉外，全部是固定碳。当煤块周围的挥发物燃烧时，放出大量的热将焦炭加热到红热状态，为焦炭的燃烧创造了条件。焦炭是煤中主要的可燃物，它的燃烧是固体与气体间进行的化学反应，它比挥发物难燃烧，如何创造焦炭燃烬的条件，关系到煤块燃烧程度。焦炭开始燃烧后，在其外表面逐渐形成灰层，灰层包围了未着火的焦炭表面，阻碍着空气中的氧向焦炭内部渗透，影响了焦炭的燃烬。综上所述，固体燃料的燃烧都包括加热干燥、干馏析出挥发物、形成焦炭燃烧和燃烬形成灰渣等四个阶段。从燃烧的角度来看，煤中的水分不利于着火，可是适当(10%)的水分有利于减少细煤粒被风带走的损失，而且煤中的水分在烘干后，能使煤层中的空隙率增大，通风性能变好。煤中挥发物含量的增多，有利于煤的着火燃烧。所以褐煤、烟煤比无烟煤易燃。煤中灰分对煤的燃烬是不利的。②煤层的燃烧和周期加煤时黑烟的的形成。当煤在固定的水平炉栅上作层状燃烧时，空气自下而上穿过炉栅而遇到最下层灼热的煤块(底火)时，就形成了一氧化碳，C+O2→CO。CO在煤层间隙中又与过剩的氧作用燃烧，生成二氧化碳，即CO+O→CO2，这一层叫氧化层。在氧化层中由于燃烧反应是放热反应，所以温度最高、CO2含量也愈来愈多、氧消耗量最大。氧化层厚度一般为煤粒尺寸的3-4倍。当形成的CO2继续向上移动，与上层的焦炭粒作用后又被还原成CO，即CO2＋C→2CO，这是个吸热反应。吸热反应的结果使温度下降、CO含量增加，这一层叫还原层。在还原层以上是煤的干馏层。在这一层，煤受热后，有挥发物逸出，剩下的焦炭进入还原层。最上面是干燥层。在这一层，煤不仅受到来自下面的热气体的加热，同时受到煤层上部空间热辐射的作用而受到烘干。实际上是，炉子点火后，首先在炉栅灰层上形成一个已经红热的底火，新煤加在底火上，当空气从炉栅下进入并上升时，就在燃烧层中形成氧化带、还原带和干馏、干燥带。从还原带析出的一氧化碳与从干馏、干燥带中逸出的挥发物一同进入煤层上部空间与空气混合燃烧。对挥发物较多的煤，...