为什么煤粉可以提高燃煤效率请从微观说明
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发布时间：2023-04-10 04:42
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时间：2023-09-14 01:45
目前我国多使用煤为热风炉的燃料。根据埋藏年代及煤化程度的差异，煤可分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤等四类。 煤的燃烧方式主要以块状燃烧，但燃尽率低。为了提高煤的燃烧效率，开发了煤粉燃烧技术。 焦炭为多孔块状，呈银灰色或无光泽灰黑色，低位发热量为5400~6500kJ/kg。焦炭主要由非挥发性碳与灰分组成，主要用作冶金工业的还原剂和燃料，也用于气化过程的化工原料，只有次焦及碎焦才用作燃料。 为了改善煤的燃烧性能，开发了悬燃炉和沸腾炉。 悬燃炉是将煤磨制成很小的颗粒，通过煤粉喷嘴与空气混合后一起送到炉膛内燃烧的一种燃烧装置。因为煤以粉状进行燃烧，故与空气的接触面积大，改善了燃料与空气的混合条件，可以在较短的时间内燃尽。因此，悬燃炉燃烧效率高，热强度大，负荷调节方便。悬燃炉是当今大、中容量锅炉普遍采用的一种燃烧方式。 煤粉热风装置核心部件是煤粉喷嘴。粉煤燃烧器的结构一般都较简单。根据煤粉喷嘴结构的不同主要有扩散式燃烧器和预燃式燃烧器两大类。扩散式燃烧器有旋风式喷嘴、涡流式喷嘴、双管式粉煤喷嘴、煤气、粉煤两用燃烧器、电加热多级点火燃烧器、速差射流型喷嘴等多种形式。预燃式燃烧器有带根部二次风预燃式直接点火燃烧器、中心火炬式煤粉直接点火燃烧器、抛物线内筒式直接点火燃烧器、等离子直接点火燃烧器等多种形式。 沸腾炉燃烧是将层燃和悬燃结合起来的一种燃烧方式。运行时，煤先被破碎成8～12mm以下的颗粒再送进炉膛，高速空气从炉底通过配风板上的风帽，把燃料层吹起来。由于炉膛形状为锥型，下小上大，上部风速比下部风速小。燃料在炉膛的下部被气流带起，在炉膛的上部由于气流速度减小而又重新落下，形成了煤粒上下翻动的沸腾层。煤粒在沸腾段上下运动并相互碰撞，加强了与空气的混合，强化了燃烧过程。 由于悬燃炉和沸腾炉投资大，主要应用于大型燃烧系统，热风炉很少使用。 如果燃烧后烟气洁净，可直接采用烟气干燥物料，国外采用燃油器干燥就是直接利用烟气。我国机械干燥初始阶段也采用过燃煤烟气直接加热干燥，目前基本淘汰。但对于烟气污染要求不高的物料干燥，仍然采用直接烟气加热。当前干燥作业，尤其是粮食和农产品的干燥均采用间接加热。间接加热的主要部件就是换热器。 为了简化结构，近年发展了无管式换热器，其主要形式为套筒式和螺旋板式。 套筒式换热器是指由在同一轴心的多个具有不同直径金属筒组成换热面的换热器。烟道气与空气分别在由具有不同直径的同心金属筒壁间流动，以实现烟道气与空气的热交换。螺旋板式换热器是指烟道气与空气的通道分别由导向螺旋状金属板组成的换热器。导向螺旋状金属板为热交换面，以实现烟道气与空气的隔离和烟道气与空气间的热交换[9]。 无管式换热器的结构紧凑、尺寸相对较小、换热效果好，但和列管式换热器同样集尘清除困难，不便于维修和维护。 根据换热器与炉膛配置形式，同样可将无管式热风炉分为立式和卧式。立式热风炉占地面积小，一般为中小型热风炉。卧式热风炉占地面积较大，一般为大中型热风炉。一般大中型热风炉均采用分体式结构。其特点为运输、安装和维护方便。中小型热风炉一般采用整体式结构。其特点为结构紧凑、占地面积小、安装方便。 无管式换热器主要应用于燃油、燃气和燃煤热风炉。
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