第五节燃烧过程中颗粒物的形成1.碳粒子的生成(气态、液态燃料）积炭的生成核化过程：气相脱氢反应并产生凝聚相固体碳核表面上发生非均质反应较为缓慢的凝团和凝聚过程燃烧过程中生成一些主要成分为碳的粒子：气相反应生成积炭，由液态烃燃料高温分解产生的那些粒子是结焦或煤胞。1.碳粒子的生成乙炔火焰中生碳反应过程第五节燃烧过程中颗粒物的形成1.碳粒子的生成积炭的生成影响因素燃料的分子结构是影响积炭的主导因素：碳氢比积炭的生成与火焰的结构有关防治积炭生成的
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提高氧气量可以防止积炭生成压力越低则积炭的生成趋势越小积炭抑制剂：如汽油中添加钡盐1.碳粒子的生成石油焦和煤胞的生成燃料油滴在被充分氧化之前，与炽热壁面接触，发生液相裂化和高温分解，出现结焦多组分重残油的燃烧后期会生成煤胞(焦粒），难以燃烧。煤胞外形为微小空心的球形粒子，粒径10-300um焦粒生成反应的顺序：烷烃烯烃带支链芳烃凝聚环系沥青半园体沥青沥青焦焦炭2.燃煤烟尘的形成烟尘：固体燃料燃烧产生的颗粒物，包括：黑烟：未燃尽的碳粒飞灰：不可燃矿物质微粒2.燃煤烟尘的形成煤粉燃烧过程（黑烟的控制）碳的表面燃烧速率决定煤的燃烧性能试验证实：碳表面的燃烧产物为CO，它扩散离开表面并与O2反应，然后CO2或向表面或离开表面扩散。当CO2达到碳表面时，它通过下式反应还原成CO。实际上到达碳表面的氧气很少，碳主要消耗在使CO2还原成CO。灰层碳层外扩散燃烧碳层中成分和温度分析2.燃煤烟尘的形成煤粉燃烧过程燃烧完全，余下灰分燃烧不完全，煤易热解形成多环化合物，就冒黑烟理论上碳与氧的摩尔比近1.0时最易形成黑烟在预混火焰中，C/O大约为0.5时最易形成黑烟煤的种类余质量影响黑烟形成。易于燃烧且较少出现黑烟的燃料顺序为：无烟煤焦炭褐煤低挥发分烟煤高挥发分烟煤2.燃煤烟尘的形成高灰分燃料的扩散燃烧燃烧模型：假设：灰层中的氧浓度分布见图2-9结论：碳粒子燃尽的时间与粒子的初始直径、表面温度、氧气浓度等有关烟气减少未燃尽碳粒（黑烟）的途径：改善燃料和空气的混合，保证足够的燃烧温度，碳粒在高温区必要的停留时间2.燃煤烟尘的形成影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素（飞灰的控制）煤质燃烧方式烟气流速炉排和炉膛的热负荷锅炉运行负荷锅炉结构2.燃煤烟尘的形成影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素——燃烧方式对排尘浓度的影响以煤粉炉的烟尘量最大2.燃煤烟尘的形成燃烧方式对烟尘粒径分布的影响煤粉炉的烟尘颗粒最细1.层燃炉——固体燃料被层铺在炉排上进行层状燃烧的炉子，如：手烧炉、链条炉、抛煤机炉等；2.室燃炉——燃料呈雾状细颗粒随空气喷入炉内呈悬浮状燃烧的炉子，如：煤粉炉、油炉、气炉等；3.沸腾炉——燃料被气流托起携带呈上下翻滚沸腾状燃烧的炉，如：流化床、鼓泡床、循环流化床、增压流化床等。°补充：几种燃烧方式介绍1.手烧炉加煤、拨火、除灰都由人工操作，强度大，效率低，冒黑烟。结构简单、操作方便、煤种的适应性较好，0.7MW以下采用。1—炉排；2—燃烧层；3—炉室；4—落灰室；5—炉门；6—灰门工作原理图2.链条炉链条炉链条106333.抛煤机炉抛煤机炉是用机械或风力将煤抛散在炉排上的一种层燃炉。有两种型式：一种是抛煤机固定炉，适用于容量小于10t/h的炉子；另一种是抛煤机链条炉排炉，多用于容量大于10t/h的炉子。01018看动画：2.燃煤烟尘的形成影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素——煤质灰分越高，含水量越少，则排尘浓度越高影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素——炉排和炉膛的热负荷炉排热负荷增加，则排尘浓度越高；炉膛－要有足够的燃烧空间，提高锅炉的消烟效果。2.燃煤烟尘的形成影响烟煤烟气中飞灰排放特征的因素——锅炉运行负荷
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