高效率燃烧法.pdf

本发明是关于煤的高效率燃烧的方法。
    用以往的烧煤方法，煤中产生大量未燃尽的可燃物质。它们是：

    （1）固态可燃物质。目前的煤炉在炉栅上的煤层较薄，所以煤的燃烧时间较短。常有未燃尽之煤，混在渣内，随煤渣被清除。

    （2）气态可燃物质。炉子在加煤时，因加入的煤突然遇到高温，即煤内所含的碳氢化合物等，全部分解气化，参加燃烧。但进入炉内的空气并没有增加，因此产生不完全燃烧现象。一氧化碳、游离碳（黑烟）均是不完全燃烧的产物，并有一部分碳氢化合物，因不遇空气，而没有参加燃烧。这类可燃气体随烟气从烟囱排出。

    煤中可燃物质未燃尽的原因是：

    （1）烟气中含有未参加燃烧的空气（过剩空气）。由于煤的粒度与形状不一，混合又不均匀，并在炉栅上的厚度也不平均，致使煤层内的空隙极不均匀。又随燃烧时的消耗加煤、出渣等而不停地变化，以致空气供应量在整个炉膛内极不均匀。通风差的部位，空气供应不足，产生不完全燃烧;畅通的部位空气用不完。此用不完的空气，就是过剩空气。

    （2）煤的掺水量。煤在燃烧时，需要掺水的原因是：①水能使煤末粘结成块，防止被气流带走。②煤中地少量水蒸气的分解物（H和OH）会成为连锁反应主要的活化中心。煤中之水在燃烧时要吸收汽化热与本身增温之热，随烟气经烟囱排出炉外。

    （3）多开炉门。煤炉加煤的方法，一般采用勤加薄加，以致开炉门的次数增多。每开一次炉门，有很多的空气被吸入炉内，大都不参加燃烧，它降低了炉温，带走了热量。

    对上述问题的解决方法即高效率燃烧法。煤的高效率燃烧，必须符合下列要求：

    （1）煤内所含的可燃物质，应全部烧尽。

    （2）煤在燃烧时所产生的烟气，应不含有未参加燃烧的空气（过剩空气）。

    （3）掺入煤内的水宜少。

    （4）少开炉门。

    煤的掺水宜少，只求煤沫能结块。每次的加煤量为一般加煤量的10倍，使开炉门次数减少90%。采用厚煤层燃烧，延长煤的燃烧时间，将混入煤渣内的煤全部烧尽。因大量的煤参加燃烧，对空气的需要也随之增多。但厚煤层对空气流入的阻力增加，使空气的进入量反而减少。煤在空气不足下燃烧，烟气内无过剩空气存在，但混有大量可燃物质，如一氧化碳、游离碳、碳氢化合物等。可将此烟气经过扁形喷嘴，射入燃烧室内。同时，因燃烧厚煤层的炉膛壁温度很高，易与煤渣粘结，造成除渣困难，所以在壁外通过冷空气降低了炉膛温度，从而也使空气得到预热。此预热空气通过扁形喷嘴与烟气射入的方向成90°射入燃烧室内。两种气体互相冲击，均匀混合，迅速燃烧。根据火力大小的要求，调节烟气射入量。根据燃烧时空气的需要量，调节预热空气的射入量。调节空气射入量的方法是：先将调节门关小，然后逐步开大，由观察孔观察燃烧室的燃烧温度。此时，温度逐步上升，直至温度不再上升。说明室内气体已烧尽，调节完毕。

    目前，国内消除烟囱黑烟，采用下饲式燃烧法，俗称反烧法。但因燃烧慢、温度低，只能适应于锅炉和食堂等温度要求不高的炉子上。但高效率燃烧法对温度要求高的炉子，如锻工炉、金属热处理炉等均能应用。它不但升温快、温度高、造价低、耗煤省、消除黑烟，最重要的是，它能将劣质煤的燃烧温度，等于一般燃用优质煤的炉子。因此，地方性煤，可以代替优质煤而利用。

    下面是高效率燃烧法实验炉的附图编号：

    1.基地    2.灰室

    3.出灰炉门    4.加煤炉门

    5.预热空气喷嘴    6.预热空气室

    7.烟气喷嘴    8.保温材料

    9.观察孔    10.炉膛

    11.燃烧室    12.预热空气调节门

    13.烟气调节门    14.炉壳

    15.炉膛壁冷却通风道    16.炉膛壁

    17.炉栅