2  影响沸腾炉燃烧的因素

长期以来，有关煤的燃烧过程被普遍认为：燃料是先被加热和干燥，然后分解析出挥发分，如果炉内有足够的温度和氧气，则挥发分着火燃烧，形成火焰，阻断了氧气到达焦碳的表面，阻碍了焦碳的燃烧。同时确加热了焦碳，当其接近燃烬时，氧气达到焦碳表面，焦碳开始立即燃烧起来。但沸腾炉内燃料的燃烧过程与上述有所不同。由于沸腾炉供氧量和加热速度较快，挥发分的裂解反应速度也迅速急剧加快，形成燃料升温，导致燃料与挥发分能够被同时充分燃烧，达到较高的温度并且热量集中。影响其燃烧的因素大致有以下几方面。

2. 1燃料挥发分、水分及含碳量的影响

在沸腾炉的燃烧过程中,挥发分和水分主要是影响燃烧速度。特别是在点火时,首先需加热燃料蒸发去除水分;一般当燃料水分从15%～18%增加到22%～26%时,炉膛截面单位时间通过的重量负荷就会从1250～1315 Kgf·m^-2·h^-1降低到750～890Kgf·m^-2·h^-1，同时会使炉膛中心区的燃烧强度减小,使其温度平均水平从985～1020降低到628～705，导致燃烧过程的稳定性降低。特别是全部燃用低热值劣质煤或煤矸石时,其燃烧效率主要取决于含碳量的燃烬程度。灰分含量的增加使能够在炉膛中燃烧的燃料量减少,并且促使灰渣中机械不完全燃烧热损失增加约6%～18%左右。

2. 2 燃料粒度的影响

在燃料刚进入炉膛时,细颗粒燃料的温度升高比粗颗粒快得多，因此，着火先从细颗粒煤开始。对于煤粒而言，煤颗粒越细，比表面积越大，燃烧越剧烈，单位时间释放热量越多，燃烧越充分。但对于不同种类的燃料，相同粒度下的燃烬率有所差异,如图2。通常情况下，随着煤的粒度不均匀性增大，处在800～1000之间的沸腾床底部的

温度会降低，化学不完全燃烧导致的热损失增加约5%～10%左右，点火时间及难度明显增加。

2.3 鼓入的风量

为了保证合理燃烧，必须供给足够的空气量，考虑到炉内混合效果不可能完全理想化的，所以要求供给的空气量必须有一定的过剩。否则燃烬区的氧浓度将会很低，使得燃烬过程拖得很长，增加了燃料不完全燃烧的热损失。过量空气系数对不完全燃烧引起的热损失由图3可见，过量空气系数存在着一个合理的区域值，说明过量空气对燃烧的影响，既可提高烟气特别是燃烬区的氧浓度，从而使整个燃烧时间缩短；但在过量空气过低或过高时，也会使燃烧温度降低，燃烧时间减慢，导致燃料的不完全燃烧热损失加大。加煤量和鼓入的风量合理配合是充分燃烧的基本条件。一是具备适宜的风、煤比，通常选用1.15～1.25：1左右。二是确保燃料和风的混合均匀，炉内局部氧气浓度太低，则此处的燃烧过程将被推迟，送入的煤易造成燃烧不完全，甚至产生局部结渣。

2.4 气流相对速度及湍流供氧关系

增加沸腾炉内部高温介质与颗粒之间的相对速度，会使固体燃料燃烧时间明显缩短;在燃料沸腾并形成悬浮状态时，导热系数随着鼓风速度的增加而增大，当其增大到一定程度后，颗粒与空气之间的混合达到相对均匀程度，有助于沸腾床的温度均匀，并使其创造一定的条件，使在有氧区内产生的CO不再停留在颗粒间的槽道中，而是迅速通过炉内火焰回流区与空气流中的氧混合燃烧。沸腾炉内的气流运动可分为湍流区和喷流区。湍流区有利于强化燃料和氧化剂的混合，对燃料和热介质起到充分的搅混流动作用，使炉内燃料随着气流运动呈如图4所示的循环状态，此时炉内气—固混合速度及均匀性加强，促使燃料迅速升温达到着火温度，降低燃烧过程中发生粘捻的可能性和减少结渣现象的产生。