第三章　燃煤工业锅炉强化燃烧技术

第一节　概述

一、燃烧基本概念

燃烧是指燃料中的可燃成分与空气中的氧在一定的温度条件下，发生剧烈的化学反应，发出光并产生大量热的现象。在锅炉中通过燃料的燃烧过程，把燃料中的化学能转化成热能，为工质提供有效热量。

构成燃烧的必要条件，一是要有可燃质即要有能够燃烧的物质；二是要有充足的空气，空气中的氧是参与燃烧的物质；三是要具备达到燃料着火的温度，即提供可燃物着火所需要的能量。

工业锅炉中燃料的燃烧，既不同于在自然条件下煤与空气中的氧发生缓慢氧化的风化及自燃现象，也不同于在非常情况下急剧氧化产生的爆炸燃烧现象，而是一种有控制的燃烧。本章主要介绍工业锅炉燃煤强化燃烧技术，有关燃气（油）、循环流化床锅炉燃烧和洁净煤燃烧技术，将在第四章、第五章和第六章中讲解。

所谓强化燃烧就是要创造和强化完全燃烧的条件，使燃烧过程更加充分，迫使燃料与空气中的氧在较短的时间里能充分混合，加速反应，完全燃尽。因此，燃煤工业锅炉强化燃烧是提高锅炉燃烧效率最基本的技术措施。

二、当前工业锅炉燃烧不良的原因

当前工业锅炉燃烧不良，燃烧效率低是造成锅炉热效率低的主要因素。燃烧不良的原因有：其一，在动力配煤尚未普及的情况下，在运行中实际燃用的煤种与设计不符，而且煤种多变的情况较为普遍；其二，运行负荷低，负荷波动大，工况难以稳定，尤其是平均运行负荷长期低于经济负荷范围；其三，锅炉设计、制造和装备水平差，安装质量低，炉拱设置不良，漏、窜风严重的现象也很突出；此外运行管理和司炉操作水平低也是原因之一。

强化燃烧是提高锅炉燃烧效率，保证锅炉出力的前提条件。锅炉出力不足，除了受热面布置偏少，烟气流程缺陷，受热面内外结垢、积灰导致热阻增大等因素外，绝大多数是由于燃烧不良造成的机械不完全燃烧热损失和化学不完全燃烧热损失过大，有效热能提供减少所致。强化燃烧还可提高锅炉对煤种与运行工况变动的适应能力，通过各种强化燃烧措施来满足不同煤种、不同负荷工况下燃煤充分燃烧的必要条件，使燃料中的挥发分和固定碳充分燃尽，保证在不同工况下的高效燃烧。强化燃烧的目标，是提高锅炉热效率，实现锅炉的节能减排。

三、工业锅炉强化燃烧的主要途径

工业锅炉强化燃烧的主要途径，是围绕改善燃烧条件、提高炉膛温度、合理配风、提高空气与燃煤充分混合、炉内温度场的合理分布、延长烟气在炉膛内的路径和停留时间等方面进行的。本章对于广泛使用的链条炉排层燃炉强化燃烧的有关问题进行研究探讨，对其他炉排与燃烧方法从略。主要方法包括：①炉拱及燃烧室结构的优化；②改进炉排及配风，采用预热空气；③合理配置二次风；④燃烧过程中的松煤与碎渣；⑤入炉煤的分层和炉前成型及改善燃烧的燃煤化学添加剂；⑥富氧燃烧技术；⑦飞灰高温分离及内循环流化再燃等。