固體燃料的燃燒1層狀燃燒固體燃燒的層狀燃燒把燃料放在爐篦上，空氣通過爐篦下方爐篦孔穿過燃料層并和燃料進行燃燒反應，生成的高溫燃燒產(chǎn)物離開燃料層而進入爐膛。2層狀燃燒中煤厚度影響在爐篦上隨著煤層厚度增加除了有氧化帶外，還有還原帶即氧氣缺乏后CO2被C還原；以及有干餾帶即在惰性氣氛中煤被干餾3幾種層狀燃燒的設備1、人工加煤的燃燒室2、絞煤機：通過絞桿送煤4幾種層狀燃燒的設備3、拋煤機：用機械或風力代替人拋煤4、振動爐排：爐排上下(小圓周)運動實現(xiàn)送煤5幾種層狀燃燒的設備5、往復爐排:在重力和爐排運動下實現(xiàn)煤向前向下運動6、鏈式爐排：履帶式送煤6第十五章固體燃料的燃燒第一節(jié)固體燃燒的層狀燃燒第二節(jié)粉煤燃燒法第三節(jié)旋風燃燒法第四節(jié)沸騰燃燒法7粉煤燃燒法粉煤燃燒法將煤磨細到一定細度（一般20～70μm），用空氣噴到爐內(nèi)，使其在運動過程中完成燃燒反應，形成向氣體燃料那樣具有明顯輪廓。用來輸送煤粉的空氣稱一次空氣，占燃燒所需空氣的15～20％；其余的空氣叫二次空氣，通過管道單獨送至爐內(nèi)8粉煤燃燒法中關鍵特性（1）煤的細度對磨煤制粉的能量消耗，不完全燃燒熱損失，燃燒時間都具有決定性的意義。（2）煤粉空氣混合物的噴出速度要求達到一定速度以避免回火，爐子較大時速度20～30m/s；爐子較小時10～15m/s（3）一次空氣二次空氣比例減少一次空氣在一定范圍內(nèi)可縮短火焰；而全部空氣通過一次空氣供給可得到較長火焰9粉煤燃燒法優(yōu)缺點優(yōu)點（1）使燃料品種范圍擴大（2）易于控制，實現(xiàn)機械化和自動化（3）爐子容量不斷得到擴大缺點：（1）產(chǎn)生大量飛灰，占全部灰分的85～90％，造成換熱器和引風機的磨損，還造成環(huán)境問題（2）需要復雜的制粉設備10第十五章固體燃料的燃燒第一節(jié)固體燃燒的層狀燃燒第二節(jié)粉煤燃燒法第三節(jié)旋風燃燒法第四節(jié)沸騰燃燒法11旋風燃燒法旋風燃燒法利用旋風分離器的工作原理，使燃料空氣流沿著燃燒室內(nèi)壁的切線方向，以高達100～200m/s的速度作旋轉運動，在離心力的作用下，燃料顆粒和空氣得以緊密接觸和迅速完成燃燒反應。12旋風燃燒中的切向和軸向速度場13旋風燃燒的優(yōu)缺點優(yōu)點：（1）顯著改善燃料和空氣的混合條件，可將空氣過剩系數(shù)降到1.05～1.0（2）顯著延長燃料在燃燒室中的停留時間，因此可以燃燒粗煤粉或碎煤粒，簡化甚至取消制粉設備（3）燃燒強度大，燃燒溫度高，可使渣融成液體排出缺點：（1）仍存在細灰積聚問題，受熱面積灰更為加?。?）如果灰渣不能融成液體排出將嚴重積渣（3）融渣物理熱難利于，存在熱損失14第十五章固體燃料的燃燒第一節(jié)固體燃燒的層狀燃燒第二節(jié)粉煤燃燒法第三節(jié)旋風燃燒法第四節(jié)沸騰燃燒法15沸騰燃燒法沸騰燃燒所使用的煤的粒度在10mm以下，大部分是0.2～3mm的碎屑，在運行時，剛加入的煤粒受到氣流的作用迅速和灼熱燃料層中的灰渣粒子混合，并一起上下翻騰運動，象沸騰一樣16沸騰燃燒特性流態(tài)化過程啟動前在爐篦上布厚約300mm的料層，燃燒逐漸加大風速直到料層轉化為沸騰層。這樣固定床也就轉化成了流化床。運行數(shù)據(jù)料層溫度一般850～1050oC沸騰層高度1.0～1.5m每次新加入燃料占5％，加入后能很快升高溫度并著火燃燒優(yōu)點能穩(wěn)定燃燒各種燃料，包括劣質煤和煤矸石。因此在鍋爐上的應用發(fā)展很快17第十六章煤的氣化第一節(jié)概述第二節(jié)影響氣化指標的主要因素第三節(jié)煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)過程的強化第四節(jié)幾種常用的煤氣發(fā)生爐第五節(jié)煤氣的凈化第六節(jié)氣化新技術18煤的氣化煤的氣化定義：在高溫條件下借氣化劑的化學作用將固體燃料轉化為氣體燃料的熱化學過程過程：(1)煤在高溫爐中被干燥和干餾形成焦炭，(2)在氧化帶中氣化劑與焦炭燃燒放出大量熱和產(chǎn)生CO2，(3)在還原帶中CO2和水蒸氣被還原得到CO和H2等可燃氣體。氣化劑：空氣、水蒸氣、空氣加水蒸氣19基本反應空氣為氣化劑時C＋O2＝CO2＋408861kJ2C＋O2＝2CO＋246447kJ2CO＋O2＝2CO2＋571275kJCO2＋C＝2CO－162414kJ水蒸氣為氣化劑時C＋H2O＝CO＋H2－118828kJC＋2H2O＝CO2

＋2H2－75240kJCO＋H2O＝CO2

＋H2－43587kJCO2＋C＝2CO－162414kJ空氣加水蒸氣為氣化劑時上述反應都發(fā)生20第十六章煤的氣化第一節(jié)概述第二節(jié)影響氣化指標的主要因素第三節(jié)煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)過程的強化第四節(jié)幾種常用的煤氣發(fā)生爐第五節(jié)煤氣的凈化第六節(jié)氣化新技術21一、燃料性質對氣化過程的影響1、燃料水分少量水分影響不大大量水分會破壞氣化過程2、燃料灰分灰分多及灰渣中的含炭量多使燃料的損失大灰分熔點低（<1400oC）時易結渣，會引起氣流不均勻和燒穿現(xiàn)象3、煤的粘結性和抗爆性粘結性強在氣化過程易粘結成塊，妨礙氣流和料層下降抗爆性差爆裂后也會影響氣流和形成燒穿現(xiàn)象22二、燃料層的結構對氣化過程影響1、煤塊粒度的均勻性含有粒度小于1mm的煤末時，容易在局部地區(qū)形成不透氣的死料柱在阻力較小的地方易造成燒穿現(xiàn)象，CO2來不及被還原，另局部高溫會造成結渣2、煤塊的粒度煤塊小反應快，但料層阻力及煤氣帶出物的損失也大，另外存在易燒穿現(xiàn)象煤塊大反應慢，也易因受熱而爆裂綜合來看，粒度應12～75mm，最好13～25mm3、料層高度根據(jù)煤種類和粒度大小，煤層厚度應有一個合理范圍，應為料塊平均直徑5～12倍，下限適合于炭化度低的煤(泥煤褐煤)，上限適合炭化度高的煤23第十六章煤的氣化第一節(jié)概述第二節(jié)影響氣化指標的主要因素第三節(jié)煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)過程的強化第四節(jié)幾種常用的煤氣發(fā)生爐第五節(jié)煤氣的凈化第六節(jié)氣化新技術24氣化生產(chǎn)過程的強化反應的強化提高溫度。但溫度又受灰渣熔點的限制增加反應表面積，即減小燃料的塊度和增加燃料高度。但從氣化過程來看塊度不能太小，高度也不能太高提高氣流速度。在反應速度仍大于氣流速度的情況下這是強化生產(chǎn)的主要手段其他措施的配合加強原料的準備，特別是嚴格控制燃料的粒度相應提高加料和排渣設備的工作能力相應提高風機、煤氣輸送和清洗設備的工作能力25第十六章煤的氣化第一節(jié)概述第二節(jié)影響氣化指標的主要因素第三節(jié)煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)過程的強化第四節(jié)幾種常用的煤氣發(fā)生爐第五節(jié)煤氣的凈化第六節(jié)氣化新技術26蘇式煤氣發(fā)生爐特點：具有機械連續(xù)加煤裝置，爐身下部有冷卻水套，爐柵與渣盤一起轉動。27威爾曼煤氣發(fā)生爐特點：爐身借傳動裝置可旋轉，渣盤和爐柵在隨著轉動過程中通過間歇制動而使爐渣被擠落。另外還有攪動桿，可以將上層的燃料自動扒平和攪松。28第十六章煤的氣化第一節(jié)概述第二節(jié)影響氣化指標的主要因素第三節(jié)煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)過程的強化第四節(jié)幾種常用的煤氣發(fā)生爐第五節(jié)煤氣的凈化第六節(jié)氣化新技術29煤氣的凈化和設備除掉煤氣中含的大量粉塵、焦油和水分1、冷卻設備（1）洗滌塔。煤氣由下往上，水從上向下噴，能冷卻、除塵、去焦油（2）豎管冷卻器。除掉焦油、水302、除塵設備（1）干法除塵，要求煤氣的溫度能保證水蒸氣和焦油不會在除塵器上冷凝沉降室－粗除塵，通過速度降低和方向改變來除塵，又名重力除塵器旋風除塵器－粗除塵，利于離心力的作用除塵，效果比沉降室好電濾器（靜電除塵器）－精除塵，粉塵、焦油、水分進入電離空間后獲得電荷而向電極移動，然后沉降在沉降電極上，積聚一定數(shù)量后下降排出。312、除塵設備（1）濕法除塵，用水將煤氣冷卻和濕潤，同時將水分、焦油、粉塵除去。洗滌塔－半精除塵。離心式洗滌機－精除塵。在高速旋轉的洗滌機內(nèi)，被擊碎成微粒的洗滌液粒子同焦油滴、粉塵密切接觸而聯(lián)結在一起經(jīng)外殼導出文氏除塵器（噴霧管除塵器）－精除塵。煤氣進入文氏管后被加速，在喉部有水噴入霧化，粉塵即被濕潤捕集，在文氏管出口處水霧又變成水滴連同粉塵一同 被分離。32第十六章煤的氣化第一節(jié)概述第二節(jié)影響氣化指標的主要因素第三節(jié)煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)過程的強化第四節(jié)幾種常用的煤氣發(fā)生爐第五節(jié)煤氣的凈化第六節(jié)氣化新技術33現(xiàn)代氣化技術的著眼點（1）擴大煤種，特別要適應粘結性大、強度小、灰分多、熔點低的劣質煤（2）提高煤氣熱值，獲得城市煤氣和代用天然氣（3）提高反應壓力和溫度（4）加氫氣化和甲烷化主要反應：CO＋3H2＝CH4＋H2O＋38730kJ（5）使用催化劑以促使某些轉化反應的實現(xiàn)34氣化新工藝魯奇爐（德國）用氧和水蒸氣為氣化劑，氣化不粘或弱粘性煤，得到含CH410～12％，熱值10886～11724kJ/m3的粗煤氣，操作壓力2～3MPaK－T爐（德國）特點：將粉煤和氧氣混合后在火焰中進行氣化對原料適應性強，對灰分熔點、粘結性、熱穩(wěn)定性、機械強度沒有要求?；曳趾吭试S達40％，渣中幾乎不含碳。煤氣質量高CO＋H2>90%。煤氣凈化和污水處理都方便反應速度低，耗氧大，飛灰回收處理有待解決，粉煤制備消耗大35氣化新工藝熔渣氣化法（德國）在K－T爐基礎上改進氣化溫度高（在灰渣熔點上），速度快，強度大。碳的轉化率高達99％。飛灰可經(jīng)多級旋風除塵器回收利用粉煤為原料。還可轉化氣體和液體燃料制造合成氣36氣化新工藝加氫氣化法（美國）用碳分解水制氫C＋2H2O＝CO2＋2H2在高溫氣化室中按反應C＋2H2＝CH4

制甲烷出來的粗煤氣含大量CO和H2，在催化甲烷裝置中，再按反應CO＋3H2＝CH4＋H2O制甲烷，最終獲得熱值達37683kJ/m3的高熱值煤氣37氣化新工藝沸騰氣化法適用于活性較強的煤如褐煤。用空氣（或氧氣）加水蒸氣為氣化劑，在整個料層“沸騰”的情況下進行氣化優(yōu)點：生產(chǎn)能力大，原料