煤粉燃烧器气流燃烧的影响因素
煤粉燃烧器气流燃烧的影响因素
在煤粉炉中，煤粉通过一次风将煤粉通过燃烧器送到炉内。为了使进入炉内的煤粉气流达到着火温度并燃烧，需要加热煤粉气流。把煤粉气流加热到着火温度所需的热量叫做热风。煤粉气流的着热需要加热煤粉和一次风热、制粉系统蒸发水分所需的热量、煤粉中的水分加热、蒸发、过热所需的热量。
要让煤粉气流快速着火，一方面要尽量降低火势，另一方面要尽快使火势升温。粉煤灰流热源有两个方面，一是对流传热，二是炉内高温火焰辐射传热。两者之中对流换热是主要的。计算结果表明：①正常着火时间超过0.01秒；②煤粉在炉内的停留时间为12秒；③在炉内粒径小于100微米的煤粉在炉中的升温速度超过10000℃/s。
影响因素：
1、燃料性质。水汽及灰分影响燃料的着火，挥发分的多少对煤的着火和燃烧影响很大。挥发分低的煤着火温度高，煤粉进入炉膛后，加热到着火温度所需的着火热比较多，也就是说，燃烧前必须将煤粉气流加热到更高的温度，燃烧时间更长，燃烧点与燃烧器喷嘴的距离也更长。因此，在燃烧无烟煤、贫煤等低挥发分煤时，应提高火区温度，使高温烟气尽可能多地回流。挥发性高的煤更容易着火，此时应注意不要过早着火，以免引起燃烧器结渣或燃烧。
煤炭含水率高，燃烧时需要更多的热量。同时，由于部分燃烧热消耗在加热水和汽化过热上，降低了炉内烟气温度，这就使得煤粉气流卷吸的烟气温度和火焰对煤粉气流的辐射热都有降低作用，不利于燃烧。炉内烟气温度低，不利于燃烧化学反应，影响煤粉的快速充分燃烧。灰煤着火速度慢，不利于着火稳定，燃烧时灰壳阻碍焦炭核的燃烧，不易燃烧。
2、一次风温。采用高温预热空气作为一次风来输送煤粉，由于提高了煤粉气流的初温，减少了煤粉气流达到着火温度所需的着火热，从而使着火时间缩短。因此，热风送粉广泛应用于燃烧无烟煤、劣质烟煤和一些贫煤。
3、一次风量和风速。一次风量以能满足挥发分的燃烧为原则。增加一次风量，使着火面积相应增大，不利于着火。降低一次风量，就会大大降低热量，从而加速燃烧。但是如果一次风量太小，在着火燃烧初期，挥发性燃烧就会受到氧气不足的影响，从而阻碍了着火的继续发展，通常一次风量的大小是用一次风率来表示，它是指一次风量占炉膛出口相应总风量的百分数。一次风速也影响着着火过程，一次风速太大，会延迟着火，使着火距离延长，影响整个燃烧过程；一次风速太低，会造成一次风管堵塞，由于着火提前，燃烧器可能会被烧毁。
4、设置卫燃带。在设置卫燃带的实践中，为了稳定挥发性无烟煤的着火，除了用热风送粉和将煤粉磨得更细外，还用矿石等耐火涂料的水冷壁覆盖燃烧器区域，形成所谓的卫燃带，也称为燃烧带。
5、燃烧器的特性。燃烧器从射流边界传播到射流的整个截面所需的时间与燃烧器的尺寸密切相关，燃烧器的出口截面越大，燃烧结束时离喷嘴越远，着火延长越远。在此基础上，用热功率较小的燃烧器取代大功率燃烧器，缩短整个煤粉气流着火时间是合理的，因为小尺寸燃烧器不仅会增加煤粉气流点燃的表面积，而且还会缩短着火扩展到整个射流截面所需要的时间。
6、锅炉运行负荷。锅炉负荷下降时，炉膛平均烟温下降，燃烧器区域烟温下降，不利于煤粉着火。如果锅炉负荷低到一定程度，就会危及着火的稳定，甚至引起灭火。因此，煤粉炉的负荷调节范围常受着火焰稳定性的限制，一般而言，不投油可以保证火灾稳定的最低负荷，称为最低稳燃负荷。对排渣式煤粉炉，其最小稳燃量为额定负荷的30%~70%。
7、二次风引入方式。二次风应逐步进入燃烧型煤粉气流中，每批进料不宜多，不影响着火，进风要与气粉混合物强烈混合。此外，一次风的引入不影响一次风的混合，二次风应根据燃烧区域的需要分批送入，做到使燃烧不缺氧，又不会降低火焰温度，这样燃烧才能完全。
二次风混入一次风的时间要合适。如果着火前混合，相当于增加一次风量，延迟着火；如果二次风混合太迟，燃烧后的煤粉气流会燃烧缺氧，所以着火后，二次风应及时混合。二次风一下子混入一次风也不利于燃烧，由于二次风温度远低于火焰温度，大量低温二次风混合会降低火焰温度，减缓燃烧速度，甚至导致熄火。
