锅炉及锅炉房设备04燃烧设备
锅炉及锅炉房设备第四版课程设计
锅炉及锅炉房设备第四版课程设计
一、课程简介
本课程主要介绍锅炉及锅炉房设备方面的知识，包括锅炉及其分类、锅炉房的布置、锅炉房内各设备的安装要求、锅炉的调试与维修等内容。
本课程旨在培养学生对锅炉及锅炉房设备的基本认识和实际操作能力。
二、课程目标
1.掌握锅炉的基本构造和分类；
2.熟悉锅炉房内各种设备的安装要求；
3.能够进行锅炉的调试和维护；
4.学会使用相关的工具和测量仪器进行实验操作。
三、课程内容
1. 锅炉的概述
锅炉是一种能够将液体或气体加热至高温蒸汽或热水的热源设备，其工作原理包括燃烧系统、输送系统、水处理系统、烟气处理系统等。
本节将介绍锅炉的分类以及各种锅炉的基本参数。
2. 锅炉房的布置
本节主要介绍锅炉房内的排布和摆放要求，包括安全距离、通风要求、烟道排放、热量回收等方面。
3. 锅炉房内设备的安装
针对锅炉房内的各种设备，包括燃油系统、水处理系统、烟气处理系统、调节系统等，本节将介绍安装和调试的具体要求。
1。
锅炉及锅炉房设备(第四版)思考题
思考题第一章1.锅炉的任务是什么？在国民经济中的重要性如何？任务：安全可靠，经济有效的把燃料化学能转化成热量，进而将热量传递给水，以产生热水或蒸汽。
重要性：a.广泛性广泛应用于现代工业各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。
b.迫切性：节能和环保c.工业锅炉与企业的关系2.锅炉与锅炉房设备有何区别？各自起什么作用？又是怎样工作的？锅炉的最根本组成是汽锅和炉子。
燃料在炉子中燃烧，将燃料的化学能转化为热能，高温的烟气通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水。
锅炉房设备是保证锅炉的生产过程能连续不断地进行，达到安全可靠，经济有效地供热。
是锅炉本体和它的辅助设备的总称。
3.锅炉是怎样工作的，大致分几个过程？燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程，水的受热汽化过程4锅炉上有哪些安全部件？作用是什么？压力表：测量和显示锅炉汽水系统的工作压力，使锅炉在允许的工作压力下安全进行。
安全阀：自动泄压报警，使锅炉在允许的工作压力下运行水位表：显示锅炉水位，避免发生缺水或满水事故。
高低水位报警器：水位达到最高或最低运行限度时自动发出报警信号5.名牌4t/h，1.3Mpa生产饱和蒸汽的锅炉，工作压力达不到1.3Mpa，只能到0.8Mpa，为什么？压力0.8Mpa是如何保持的？1.3Mpa是额定蒸汽压力，是允许的最大压力。
压力控制器设定压力低以保护锅炉设备。
压力0.8Mpa是通过燃烧控制的。
6.衡量锅炉经济性的指标：锅炉热效率，金属耗率，耗电率7.空气预热器：利用锅炉尾部烟气的热量加热燃烧所需的空气，降低排烟温度8省煤器：给水预热设备，吸收烟气的对流换热，有效的降低排烟温度，提高热效率，节约燃料9.排污率：排污水量与蒸发量的比值。
10.标准煤：统一的能源计量单位11.正平衡效率：有效输入热量与输入的总热量的比值。
12.干燥无灰基：去除全部灰分和水分的燃料作为分析的基准。
13.断面热强度：qf=BQ/3600F14.蒸汽品质：单位质量蒸汽所含杂质的数量，反应蒸汽的洁净程度15.自然循环锅炉：利用水和汽水混合物的密度差来循环流动的锅炉。
锅炉燃烧设备是、保护装置
因此，从改善劳动条件、节约燃料、消烟除尘等方面考虑，手 烧炉的使用应严格限制。蒸发量大于和等于1t/h的锅炉，国家 规定要采用机械燃烧，使之符合高效、低耗、文明生产的要求。
➢ 流化床炉---燃料在炉室中完全被空气流所“流化”，形 式一种类似于液体沸腾状态燃烧的炉子，又名沸腾炉。
➢ 室燃炉---燃料随空气流进入炉室呈悬浮状燃烧的炉子， 如燃用煤粉的煤粉炉，燃用液体、气体燃料的燃油炉和燃 气炉。
第二节 煤的燃烧过程
在燃烧技术中，把从氧和 燃料可燃物质的混合、扩 散至发光放热的剧烈氧化 反应完成的整个过程，称 为燃烧过程。试验表明， 燃料的燃烧过程是一个非 常复杂的物理化学过程， 不可能用简单的公式来表 示其微观特性。为便于研 究，习惯上将煤的燃烧过 程划分为三个阶段：
1. 保持一定的高温环境，以便能产生急剧的燃烧反应； 2. 供应燃料在燃烧中所需的充足而适量的空气； 3. 采取适当措施以保证空气与燃料能很好接触、混合，并提供燃
烧反应所必需的时间和空间；
4. 及时排出燃烧产物---烟气和灰渣。 ➢ 燃烧设备的任务，就是要为燃料的良好燃烧创造这些客观条件。
针对不同燃料在燃烧过程中具有的特性，如挥发物低的无烟煤 着火比较困难，含灰多、灰熔点低的某些烟煤难以燃尽等等， 应采用相应的燃烧方式、燃烧设备和炉内改善燃烧的措施，以 使燃料尽可能烧好燃尽。此外，燃烧设备本身还应充分考虑到 运行的安全可靠、结构简单、合理，操作、检修方便以及造价 和运行费用低廉等方面的要求。
锅炉及锅炉房设备(丁崇公)课后答案
第一章2.锅炉与锅炉房设备有何区别？各自起着什么作用？又是怎样进行工作的？答：锅炉的最根本组成是汽锅和炉子两个部分。
燃料在炉子中燃烧，将燃料的化学能转化为热能。
高温的烟气通过汽锅受热面把热传递给汽锅中温度较低的水。
锅炉放设备是用以保证锅炉的生产过程能过连续不断的正常进行，达到安全可靠，经济有效的供热。
诸如输煤，运渣机械。
送引风机。
水泵和测控仪器等。
5.为什么要测定灰的熔点？决定和影响灰熔点的因素有哪些？答：灰熔点对锅炉工作有较大的影响，且由于灰分不是点一的物质。
没有一定的熔点，所以测定会的熔点有力于研究焦煤的物化性质。
灰熔点是选择锅炉设备，制定运行制度，进行改善的根据。
决定和影响因素：灰熔点的高低与灰的成分，周围介质的性质有关。
第二章4.什么是煤的焦渣特性？共分为几类？它对锅炉工作有何影响？答煤在隔绝空气加热时，水分蒸发，挥发分析出后的固体残余物是焦炭，它由固定碳和灰分组成。
煤种不同，其焦炭的物理性质，外观等也不同，煤的这种不同的交界性状，称为煤的焦结性。
分为粉状，粘结，弱粘结，不熔触粘结，不膨胀熔融粘结，微膨胀熔融粘结和强膨胀熔融粘结八类。
如果煤的粘结性弱，因焦呈粉末，极易被穿过炉层的气流携带飞走，使燃烧不完全。
如果煤的焦结性强，结成块状焦内的物质难于空气接触，使燃烧更加困难，炉层也会因焦结而粘连成片，失去多孔性，增大阻力，使燃烧恶化。
6.外在水分，内在水分，空气干燥基水分，风干水分，全水分有什么区别？他们之间有什么关系？风干水分是否是外在水分？空气干燥基水分是否相当于内在水分？全水份怎样求定？答：外在水分是机械附着和润湿在燃料颗粒表面及大毛细孔中的水分；内在水分是吸附和凝聚在颗粒内部的毛细孔中的水分；外水分和内水分的总和称为固体燃料的全水分。
空气干燥基的水分是内在水分，风干水分即为外在水分。
12.为什么同一种基的燃料的弹筒发热量最大，其次是高位发热量，再次才是低位发热量？为什么在锅炉热力计算中只能用低位发热量作为计算的工具？答：高位发热量是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，它包括燃料燃烧时所产生的水蒸气的汽化潜热。
锅炉及锅炉房设备部分课后答案
3 锅炉是怎样工作的？大致可归纳为几个工作过程？答：1、锅炉由汽锅和炉子两部分组成。
燃料在炉子里燃烧，将它的化学能转化为热能，高温的燃烧产物——烟气，则通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水，水被加热或进而沸腾汽化，产生蒸汽，从而向外界提供热量。
2、可概括为三个过程：燃料燃烧过程、烟气向水（汽等工质）的传热过程、水的受热和汽化过程7受热面蒸发率、受热面发热率、锅炉的热效率、煤气比、煤水比、锅炉的金属耗率、锅炉的耗电率中哪几个指标用以衡量锅炉的总的经济性？为什么？答：1.锅炉的热效率、金属耗率、耗电率可以衡量锅炉总的经济性。
2.锅炉热效率是指锅炉每小时的有效利用于生产热水或蒸汽的热量占输入锅炉全部热量的百分数；金属耗率是指相应于锅炉每吨蒸发量所耗用的金属材料的重量；耗电率是指产生一吨蒸汽耗用电的度数。
热效率高的同时，也要求金属材料耗量少，运行时耗电量少，结合这三方面因素，来衡量锅炉的经济性。
8.工业锅炉和电站锅炉的型号是怎么表示的？各组字码代表什么意思？答：工业锅炉型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连，如下所示：⑴工业锅炉型号：由三部分组成，第一部三段分别表示炉型代号、燃烧设备代号和额定蒸发量，第二部二段分别表示额定蒸汽压力和过热蒸汽温度（蒸汽锅炉）或三段额定出水压力，热水锅炉额定出水温度，热水锅炉额定进水温度。
（热水锅炉），第三部分表示燃料种类代号。
⑵电站锅炉型号：由三部分组成，第一部分表示制造厂代号，第二部分表示锅炉参数，第三部分表示设计燃料代号和设计次序。
1. 已知煤的空气干燥基成分：C ad =60.5% ，H ad =4.2%，S ad =0.8%，A ad =25.5%，M ad =2.1%和风干水分=3.5%，试计算上述各种成分的收到基含量。
（C ar =58.38%，H ar =4.05%，S ar =0.77%，A ar =24.61%，M ar =5.53%)解：100100 3.53.5 2.1 5.53%100100ffar ar arad M M M M --=+=+⨯=100100 5.530.965100100 2.1ar ad M K M --===--0.96560.558.38%ar ad C KC ==⨯=0.965 4.2 4.05%ar ad H KH ==⨯=0.9650.80.77%ar ad S KS ==⨯= 0.96525.524.61%ar ad A KA ==⨯=2. 已知煤的空气干燥基成分：C ad =68.6%，H ad =3.66%，S ad =4.84%，O ad =3.22%，N ad =0.83%，A ad =17.35%，M ad =1.5%，V ad =8.75%，空气干燥基发热量Q net ，ad =27528 KJ/kg 和收到基水分M ar =2.67%，煤的焦渣特性为3类，求煤的收到基其他成分、干燥无灰基挥发物及收到基低位发热量，并用门捷列夫经验公式进行校核。
锅炉及锅炉房设备习题答案
锅炉及锅炉房设备习题答案锅炉及锅炉房设备习题答案锅炉及锅炉房设备是工业生产中不可或缺的重要设备，它们的安全运行和维护至关重要。
为了帮助大家更好地理解和掌握锅炉及锅炉房设备相关知识，下面将为大家提供一些常见习题的答案。
1. 什么是锅炉？答：锅炉是一种将水或其他介质加热至一定温度或产生蒸汽的设备。
它通常由炉膛、燃烧器、烟道系统、水循环系统等组成。
2. 锅炉的分类有哪些？答：根据用途和工作原理的不同，锅炉可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉等。
按照燃料类型，锅炉可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等。
3. 锅炉的主要参数有哪些？答：锅炉的主要参数包括蒸发量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度、燃料消耗量等。
这些参数对锅炉的运行效率和安全性有着重要的影响。
4. 锅炉房的主要设备有哪些？答：锅炉房的主要设备包括锅炉、燃烧器、给水系统、循环水系统、烟气处理设备等。
这些设备协同工作，确保锅炉的正常运行。
5. 锅炉房的安全措施有哪些？答：为了确保锅炉房的安全运行，需要采取一系列的安全措施，如安装安全阀、水位计、压力表等安全装置，定期进行设备维护和检修，加强操作人员的安全培训等。
6. 锅炉房的节能措施有哪些？答：为了提高锅炉房的能源利用效率，可以采取一些节能措施，如安装烟气余热回收装置、改善锅炉燃烧效果、优化供水系统等。
7. 锅炉房的污染物排放如何控制？答：为了减少锅炉房对环境的污染，可以采取一些污染物排放控制措施，如安装烟气脱硫、脱硝装置，提高燃烧效率，使用清洁燃料等。
8. 锅炉房的运行维护注意事项有哪些？答：为了确保锅炉房的安全运行，需要注意以下几点：定期检查和维护锅炉及相关设备，及时清理燃烧器和烟道，保持水质和水位的稳定，严格执行操作规程和安全操作程序。
9. 锅炉房的自动控制系统有哪些？答：为了提高锅炉房的自动化程度，可以采用一些自动控制系统，如燃烧控制系统、水位控制系统、压力控制系统等。
这些系统可以实现对锅炉运行参数的自动监测和调节。
工业锅炉的构造及燃烧设备—锅炉的炉型
4.水管锅炉锅筒内不布置烟管，空间增大了，可布置汽水 分离装置，提高了蒸汽品质。
水管锅炉系列
➢ 水管锅炉是汽水在管内流动吸热，烟气在管外冲刷放热 的锅炉。
➢ 水管锅炉与火管锅炉相比具有下列优点： 1. 在结构方面：没有特大直径的锅筒和烟管； 2. 在燃烧方面：炉膛不再受锅筒限制，可根据燃料特性 自如布置，改善了燃烧条件，热效率有较大提高； 3. 在传热方面：可尽量组织烟气对水管的横向冲刷，与 烟管的纵向冲刷相比传热系数提高；
按锅筒数目分类：单锅筒及双锅筒。
按锅筒布置形式分类：纵置式、横置式及立置式。 按锅筒与受热面相对位置分类：D型、O型及A型。
水管锅炉分类
1.按锅筒数目分类
1.按锅筒数目分类
双锅筒锅炉：
对流管束
锅筒
两个锅筒（上锅筒和下锅筒），分别与对流管束上下端连接，
形成的对流受热面布置在炉膛的一侧。
2.按锅筒布置形式分类
第三回程：烟气在炉前水平转向左侧对流烟道（第二对 流烟道），由炉前向炉后流动，最后离开锅炉本体。
二、工作原理 2、煤灰流程
燃煤
链条炉排 炉前煤斗
灰渣
老鹰铁
灰渣斗
煤灰流程如图所示，煤由煤斗落到链条炉排上，煤层随炉排向后 移动，在移动过程中完成煤的燃烧过程的三个阶段，最后燃尽的灰渣移 到炉排末端，经老鹰铁落入灰渣斗。
二、工作原理
3、汽水流程
软化 除氧水
给水泵
省煤器
锅筒
水循环 回路
锅筒水 空间
水
汽水分 离装置
水循环 回路
锅筒
分气缸
蒸汽 过热器
饱和蒸汽
锅炉及锅炉房设备说明书
锅炉及锅炉房设备说明书
锅炉及锅炉房设备说明书是指对锅炉及锅炉房内的设备进行详细说明的文档。
这些设备包括锅炉本体、燃烧系统、水处理系统、通风系统、烟气排放系统等。
锅炉本体是锅炉及锅炉房设备的核心，负责将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或热水。
锅炉本体包括锅炉壳体、燃烧室、烟道、管束等部分。
燃烧系统是用来将燃料燃烧产生热能的设备，包括燃料供给系统、点火系统、燃烧调节系统等。
燃料供给系统负责将燃料输送到燃烧室，点火系统用于点燃燃料，燃烧调节系统用于控制燃烧过程的稳定性。
水处理系统用来处理锅炉供水，确保供水质量符合锅炉的要求。
水处理系统包括给水泵、水处理设备、锅炉水位控制系统等。
通风系统是为锅炉房提供新鲜空气，保证燃烧过程的顺利进行。
通风系统包括风机、风道、新风口等。
烟气排放系统是将燃烧产生的烟气排放到大气中的设备。
烟气排放系统包括烟囱、排烟风机、烟气净化装置等。
锅炉及锅炉房设备说明书详细介绍了每个设备的结构、性能参数、工作原理、操作步骤、维护保养等内容，帮助用户正确使用和维护锅炉及锅炉房设备。
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• 烟囱排烟清淡略呈灰色
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二次风 炉拱 分区配风
六、改善链条炉燃烧的措施
• 根据分析，在空气供应、炉膛结构及炉 内气流组织采取措施有：
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第四节 燃油炉
• 室燃炉特点——结构及燃烧方式
▪ 没有炉排，燃烧过程在悬浮状态进行，容量的提高 不受炉排面的制造和布置的限制
（1）W↑→ O1K面右移 炉排有效长度恒定 q4hz↑ W↓→ 有利于各区域左移 小颗粒易被吹起→q4fh↑(喷洒水分)
War＝8～10％ （2） V ↓→ 着火困难，O1K面右移→ q4hz↑
V↑→ O2H面右移→ q3↑
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（3）A↑→III、Ⅳ区尾部灰层高，不易燃烧→ q4hz↑ A ↓→V区灰层薄，炉排尾部易受高温→ 工作环境差 灰熔点较低→III、Ⅳ区尾部焦炭包裹在熔融灰渣中不 易燃烧→ q4hz↑
✓ 由于两个速度合成，燃烧 各个阶段分界面与水平面 成一倾角
▪ 燃烧工况稳定
✓ 炉排上任何一处的燃烧工 况不随时间而变动
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I——新燃料的 预热干燥区段
• 从O1K线（等温面）所示的斜面开始逸出 挥发物
• 等温面倾斜程度取决于炉排运动速度和 自上而下的燃烧的传播速度
▪ 燃料层的导热性能很差，向下的燃烧传播速 度仅为0.2～0.5m／h，约只有炉排速度 (2~20m／h)的几十分之一
▪ 燃烧准备阶段在炉排上占居有相当长的区段
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II——挥发物逸 出并燃烧区段
• O1K与O2H两线相距不远
▪ 挥发物沿O1K线析出的同时，就开始在层间 空隙着火燃烧，燃烧层的温度急速上升，到 挥发物析放殆尽的O2H线，温度已达1100～ 1200℃
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III——焦炭 燃烧区段
• 从12O002℃H线以开上始，焦燃炭烧着异火常燃激烧烈，，温是度燃上料升的至主 要燃烧阶段
锅炉及锅炉房设备04燃 烧设备
2020/8/17
引言
• 燃烧设备基本任务——共性 ▪ 提供尽可能良好的燃烧条件——把燃料的化学能最 大限度地释放出来并将其转化为热能
• 分类——按组织燃烧过程的基本原理和特点 ▪ 层燃炉（火床炉）——燃料被层铺在炉排上进行燃 烧的炉子。 ▪ 流化床炉（沸腾炉）——燃料在炉室中完全被空气 流所“流化”，形成一种类似于液体沸腾状态燃烧的 炉子 ▪ 室燃炉（悬燃炉）——燃料随空气进入炉室呈悬浮 状燃烧的炉子。
▪ 加煤、拨火和除渣三项主要操作部分或全部 由机械操作的层燃炉
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1、链条炉的构造
• 除渣板作用
▪ 延长灰渣炉内停留时间 ▪ 减少炉排后端漏风
• 炉排有效长度——煤闸 门至除渣板的距离
• 防渣箱的作用
▪ 保护炉墙不受高温燃烧层 的侵蚀和磨损
▪ 防止炉墙粘结渣瘤，使煤 横向均布，避免两侧漏风
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2、链条炉排的结构形式
Ad≤30%，t3＞1200 ℃
（4）焦结性 （5）颗粒度
强→ O2不易扩散焦炭内部→ q4hz↑ 弱→粉状→q4fh↑
影响我国燃煤锅炉热效率和污染环境的根本问题在于： 燃用煤质多变、颗粒度大小不当及灰含量很高的原煤。 如能按以上分析采取相应措施，热效率可增加5％26~10％
5、链条炉的燃烧调节
• 主要是送风量和给煤量的调节，使之合 理配合，以保证燃烧工况的正常与稳定
• 鳞片式链条炉排
▪ 鳞片式炉排结构
▪ 通风孔道略向前倾？
接触式侧密封装置
• 链带式链条炉排
▪ 轻型链带式炉排片及主动链环
▪ 小快型炉排片结构
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3、链条炉的燃烧过程及特点
• 燃烧特点：
▪ “单面引火”
✓ 煤进入炉子后，主要依靠 来自炉膛的高温辐射，自 上而下地着火、燃烧
▪ 燃烧过程的区段性
✓ 燃烧过程沿炉排长度从前 至后，连续顺序完成
2
第一节 层燃炉
• 燃烧
▪ 燃料中的可燃物质和空气中的氧发生激烈的 发热、发光的化学反应过程
• 加速燃烧反应速度，缩短燃烧时间措施
▪ 提高炉内温度 ▪ 增大参与燃烧反应物质的浓度及反应空间的
压力
5
一、煤的燃烧过程
• 燃烧反应式，从质量平衡角度说明总的 结果
• 为便于研究，划分为几个阶段
1. 着火前的热力准备阶段 2. 挥发物与焦炭的燃烧阶段 3. 燃尽阶段
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二、人工操作层然炉
• 人工操作层然炉（又称手烧炉）
▪ 手烧炉的构造和工作特性
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• 手烧炉的燃烧特点
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▪ 改善手烧炉燃烧的措施
✓ 分段控制送入空气 ✓ 采用间断送二次风 ✓ 改进炉排结构，采用摇动炉排
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三 链条炉排炉
• 简称链条炉，机械化层燃炉的一种，结 构比较完善
• 机械化层燃炉
▪ 锅炉负荷变动时，先调节送风量，后改变给 煤量（调整炉排速度与之匹配)，协同跟踪 负荷的变化
▪ 煤层合理厚度由试验确定，定后不宜变动， 除非煤质(如水分、粒度)变化很大，或锅炉 负荷有大幅度改变时，才予适当进煤闸门后0.2～0.3m，煤应开始发火点 燃，在除渣板前0.3～0.5m处应基本燃尽
▪ 油与空气接触面积决定了燃烧速度
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喷雾燃烧方式四个阶段
• 氧化区IIIa和还原区IIIb
▪ 来自炉排下空气中的氧气在氧化区中被迅速 耗尽
▪ 燃烧产物中的二氧化碳和水蒸气上升至还原 区，立即被炽热的焦炭所还原，此处温度略 低于氧化区
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Ⅳ——燃尽区段 （灰渣形成区）
• 炉排末端焦炭夹在上、下灰渣层中燃烬 • 对多灰分煤不利，易造成较大的q4 ，使O5
点向后延伸，而需要增长炉排长度
▪ 燃烧速度和效率高——反应面积大，α较小 ▪ 炉膛体积较大——燃料在炉中停留时间短 ▪ 燃料适应性广 ▪ 燃烧调节和运行、管理易于实现机械化和自动化
• 油的燃烧方式
▪ 预蒸发型；喷雾型
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一、油的燃烧过程
• 实际参与燃烧反应的不是液体“油”，而 是“油气”
▪ 燃料油（液体燃料）的沸点总是低于它的着 火点，液体燃料的燃烧总是在蒸气状态下进 行的
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烟气成分沿炉排长度变化
• α＜1
▪ 当燃烧层中出现还 原反应，表明供应 空气量不足以适应 燃烧
• α＞1
▪ 在还原反应区的前 后两段，燃烧层上 的气体中有过剩氧
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4、煤的性质对链 条炉燃烧的影响
• 单面引火、燃烧层本身无自行扰动功能。对煤 质变化敏感，适应范围较窄
• 如实际燃料与设计燃料相比