煤粉燃燒器氣流燃燒的影響因素
在煤粉爐中，煤粉通過一次風(fēng)將煤粉通過燃燒器送到爐內(nèi)。為了使進(jìn)入爐內(nèi)的煤粉氣流達(dá)到著火溫度并燃燒，需要加熱煤粉氣流。把煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量叫做熱風(fēng)。煤粉氣流的著熱需要加熱煤粉和一次風(fēng)熱、制粉系統(tǒng)蒸發(fā)水分所需的熱量、煤粉中的水分加熱、蒸發(fā)、過熱所需的熱量。

要讓煤粉氣流快速著火，一方面要盡量降低火勢，另一方面要盡快使火勢升溫。粉煤灰流熱源有兩個(gè)方面，一是對流傳熱，二是爐內(nèi)高溫火焰輻射傳熱。兩者之中對流換熱是主要的。計(jì)算結(jié)果表明：①正常著火時(shí)間超過0.01秒；②煤粉在爐內(nèi)的停留時(shí)間為12秒；③在爐內(nèi)粒徑小于100微米的煤粉在爐中的升溫速度超過10000℃/s。

影響因素：
1、燃料性質(zhì)。水汽及灰分影響燃料的著火，揮發(fā)分的多少對煤的著火和燃燒影響很大。揮發(fā)分低的煤著火溫度高，煤粉進(jìn)入爐膛后，加熱到著火溫度所需的著火熱比較多，也就是說，燃燒前必須將煤粉氣流加熱到更高的溫度，燃燒時(shí)間更長，燃燒點(diǎn)與燃燒器噴嘴的距離也更長。因此，在燃燒無煙煤、貧煤等低揮發(fā)分煤時(shí)，應(yīng)提高火區(qū)溫度，使高溫?zé)煔獗M可能多地回流。揮發(fā)性高的煤更容易著火，此時(shí)應(yīng)注意不要過早著火，以免引起燃燒器結(jié)渣或燃燒。

煤炭含水率高，燃燒時(shí)需要更多的熱量。同時(shí)，由于部分燃燒熱消耗在加熱水和汽化過熱上，降低了爐內(nèi)煙氣溫度，這就使得煤粉氣流卷吸的煙氣溫度和火焰對煤粉氣流的輻射熱都有降低作用，不利于燃燒。爐內(nèi)煙氣溫度低，不利于燃燒化學(xué)反應(yīng)，影響煤粉的快速充分燃燒。灰煤著火速度慢，不利于著火穩(wěn)定，燃燒時(shí)灰殼阻礙焦炭核的燃燒，不易燃燒。

2、一次風(fēng)溫。采用高溫預(yù)熱空氣作為一次風(fēng)來輸送煤粉，由于提高了煤粉氣流的初溫，減少了煤粉氣流達(dá)到著火溫度所需的著火熱，從而使著火時(shí)間縮短。因此，熱風(fēng)送粉廣泛應(yīng)用于燃燒無煙煤、劣質(zhì)煙煤和一些貧煤。

3、一次風(fēng)量和風(fēng)速。一次風(fēng)量以能滿足揮發(fā)分的燃燒為原則。增加一次風(fēng)量，使著火面積相應(yīng)增大，不利于著火。降低一次風(fēng)量，就會大大降低熱量，從而加速燃燒。但是如果一次風(fēng)量太小，在著火燃燒初期，揮發(fā)性燃燒就會受到氧氣不足的影響，從而阻礙了著火的繼續(xù)發(fā)展，通常一次風(fēng)量的大小是用一次風(fēng)率來表示，它是指一次風(fēng)量占爐膛出口相應(yīng)總風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)。一次風(fēng)速也影響著著火過程，一次風(fēng)速太大，會延遲著火，使著火距離延長，影響整個(gè)燃燒過程；一次風(fēng)速太低，會造成一次風(fēng)管堵塞，由于著火提前，燃燒器可能會被燒毀。

4、設(shè)置衛(wèi)燃帶。在設(shè)置衛(wèi)燃帶的實(shí)踐中，為了穩(wěn)定揮發(fā)性無煙煤的著火，除了用熱風(fēng)送粉和將煤粉磨得更細(xì)外，還用礦石等耐火涂料的水冷壁覆蓋燃燒器區(qū)域，形成所謂的衛(wèi)燃帶，也稱為燃燒帶。

5、燃燒器的特性。燃燒器從射流邊界傳播到射流的整個(gè)截面所需的時(shí)間與燃燒器的尺寸密切相關(guān)，燃燒器的出口截面越大，燃燒結(jié)束時(shí)離噴嘴越遠(yuǎn)，著火延長越遠(yuǎn)。在此基礎(chǔ)上，用熱功率較小的燃燒器取代大功率燃燒器，縮短整個(gè)煤粉氣流著火時(shí)間是合理的，因?yàn)樾〕叽缛紵鞑粌H會增加煤粉氣流點(diǎn)燃的表面積，而且還會縮短著火擴(kuò)展到整個(gè)射流截面所需要的時(shí)間。

6、鍋爐運(yùn)行負(fù)荷。鍋爐負(fù)荷下降時(shí)，爐膛平均煙溫下降，燃燒器區(qū)域煙溫下降，不利于煤粉著火。如果鍋爐負(fù)荷低到一定程度，就會危及著火的穩(wěn)定，甚至引起滅火。因此，煤粉爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍常受著火焰穩(wěn)定性的限制，一般而言，不投油可以保證火災(zāi)穩(wěn)定的最低負(fù)荷，稱為最低穩(wěn)燃負(fù)荷。對排渣式煤粉爐，其最小穩(wěn)燃量為額定負(fù)荷的30%~70%。

7、二次風(fēng)引入方式。二次風(fēng)應(yīng)逐步進(jìn)入燃燒型煤粉氣流中，每批進(jìn)料不宜多，不影響著火，進(jìn)風(fēng)要與氣粉混合物強(qiáng)烈混合。此外，一次風(fēng)的引入不影響一次風(fēng)的混合，二次風(fēng)應(yīng)根據(jù)燃燒區(qū)域的需要分批送入，做到使燃燒不缺氧，又不會降低火焰溫度，這樣燃燒才能完全。

二次風(fēng)混入一次風(fēng)的時(shí)間要合適。如果著火前混合，相當(dāng)于增加一次風(fēng)量，延遲著火；如果二次風(fēng)混合太遲，燃燒后的煤粉氣流會燃燒缺氧，所以著火后，二次風(fēng)應(yīng)及時(shí)混合。二次風(fēng)一下子混入一次風(fēng)也不利于燃燒，由于二次風(fēng)溫度遠(yuǎn)低于火焰溫度，大量低溫二次風(fēng)混合會降低火焰溫度，減緩燃燒速度，甚至導(dǎo)致熄火。