煤、石油、天然氣均為火電廠的燃燒，然而燃煤電廠由于煤粉的燃燒導(dǎo)致環(huán)境污染是*為嚴(yán)重的，當(dāng)今如何減少污染物排放及節(jié)能降耗是火電廠面臨的兩項(xiàng)重大而艱巨的任務(wù)。而這兩項(xiàng)工作均與燃煤密切相關(guān)，均與提高燃煤質(zhì)量相聯(lián)系。因此，對(duì)煤粉燃燒與電廠環(huán)境保護(hù)的關(guān)系的了解，理應(yīng)成為煤質(zhì)檢測(cè)人員應(yīng)該掌握的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容，故本書將分兩節(jié)分別加以闡述。
一、煤粉燃燒
1、煤的燃燒條件
煤的燃燒必須滿足三個(gè)條件：要有充足的氧氣；氧要與煤粉充分接觸與混合；要保持在一定溫度以上。
（1）煤的燃燒反應(yīng)
本章已經(jīng)指出，從工業(yè)分析角度來(lái)看，揮發(fā)分與固定碳是煤中可燃組分；從元素分析角度來(lái)看，煤中碳、氫、氮、硫五元素為組成煤可燃組分的主要元素，煤燃燒實(shí)際上能產(chǎn)出熱量的為碳、氫、硫三元素，其中碳、氫為主要熱源，而硫燃燒產(chǎn)生的熱量甚微。
①碳的燃燒
碳在充足空氣中完全燃燒產(chǎn)生二氧化碳，1g碳完全燃燒所產(chǎn)生34040J的熱量；而在空氣不足的條件下，碳不能完全燃燒而生成一氧化碳，每克碳此時(shí)僅能產(chǎn)生9910J的熱量；一氧化碳也是一種可燃性氣體，在充足的空氣條件下，還可能燃燒生成二氧化碳，同時(shí)放出24130J的熱量。
②氫的燃燒
氫是僅次于碳的主要熱源。煤中氫有兩種存在形態(tài)，一是構(gòu)成礦物質(zhì)及水中的氫，它是不能參加燃燒的；另一種是與碳元素構(gòu)成的有機(jī)組分，每克這樣的氫完全燃燒時(shí)，可放出143000J的熱量，約相當(dāng)于同量碳放出熱量的4倍。
③硫的燃燒
煤中硫有可燃硫與不可燃硫之分，煤中可燃硫燃燒生成二氧化硫，放出熱量，同時(shí)伴有極少量三氧化硫產(chǎn)生。
2、煤燃燒所需空氣量
燃燒反應(yīng)中需要的氧一般都直接取自空氣，通過(guò)供風(fēng)也是供空氣以達(dá)到供氧的要求。
煤燃燒時(shí)所需空氣量通常是指1Kg，煤完全燃燒時(shí)所需空氣量，它該等于1Kg煤中的可燃成分Car、Har、及Sar完全燃燒時(shí)所需空氣量之和。
3、燃燒的過(guò)剩空氣系數(shù)
從熱能經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來(lái)看，供給燃料燃燒的空氣量是十分重要的，但是利用現(xiàn)有燃燒設(shè)備與技術(shù)，只是用理論空氣量使煤完全燃燒是不可能。如果不供給超過(guò)理論空氣量的一定量空氣，就不可能燃燒完全，致使效率降低。
4、燃粉完全燃燒的其他條件
電廠鍋爐所用煤粉顆粒很細(xì)，其粒徑一般在5∽1000μm范圍內(nèi)，通常粒徑小于90μm者占80%以上，其中絕大部分粒徑為20∽60μm。
5、煤粉的燃燒過(guò)程
煤粉在爐內(nèi)燃燒過(guò)程大體經(jīng)歷如下幾個(gè)階段。各個(gè)階段并不能明確區(qū)分，而是交義進(jìn)行并完成的。
（1）水的蒸發(fā)，這時(shí)的熱量幾乎都用在水分的蒸發(fā)而被消耗。隨著煤中水分蒸發(fā)，表面溫度繼續(xù)上升，當(dāng)升到某一溫度時(shí)，揮發(fā)分開始逸出，在此過(guò)程中系統(tǒng)是吸熱的。
（2）揮發(fā)分是煤中*易燃燒的成分，各種煤的揮發(fā)分可在130∽400℃內(nèi)先后逸出，首先與其附近的氧進(jìn)行反應(yīng)而燃燒。揮發(fā)分的燃燒，即可燃?xì)怏w的燃燒。由揮發(fā)分構(gòu)成的火焰在燃燒室內(nèi)燃燒，稱為空間燃燒。
（3）固定碳燃燒階段
揮發(fā)分完全逸出后，殘留的碳也就是固定碳和自表面滲透進(jìn)來(lái)的氧進(jìn)行反應(yīng)而燃燒，放出大量的熱量，這種燃燒稱為余燼燃燒，高灰分、結(jié)渣性的煤，由于氧難以從表面進(jìn)入，故燃燒時(shí)間要延長(zhǎng)到燃燒終了為止。
（4）燃盡階段
余燼燃燒完成后留下來(lái)的就是殘存的灰渣，通常其中多少含有一些未能燃燒的固定碳，這是鍋爐的熱損失。
6、鍋爐的熱平衡與燃燒效率
（1）鍋爐的熱平衡
（2）鍋爐熱效率
（3）鍋爐的燃燒效率

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原創(chuàng)作者：鶴壁市新天科煤質(zhì)儀器有限公司