燃料燃烧是一种激烈的氧化反应。煤经过干燥、挥发分逸出起燃和固定碳燃烧三步骤。①煤粉的燃烧过程煤粉受热后,先经过干燥将煤粉中水分排出;温度上升到450〜500^ 时挥发分开始逸出,700〜800°C时全部逸出,逸出的挥发分遇到热空气着火燃烧;剩下的固定碳 和灰分,在足够高的温度下,固定碳开始燃烧。②固定碳燃烧过程先是氧扩散到碳表面,然后是氧和碳进行氧化燃烧反应,最后才是通 过扩散使燃烧产物离开碳粒表面,以便继续进行碳燃烧过程。在高温(1000X:)范围内,燃烧速 率是由扩散控制的;在中温(800°C)范围内,燃烧速率受化学反应控制。
保持高温环境, 提高煤炭燃烧温度有利于加速燃烧反应和着火的稳定性,还可减少化学和机械不完全燃烧损失。预热鼓风锅炉可改善热力条作,有利于燃烧高水分、高灰分的劣质燃烧;液态除渣旋风炉温度高达1760~1800℃,大大强化燃烧过程;固态排渣炉炉温受煤灰熔融性的制约,通常不超过1200~1350℃。燃料和空气充分混合与良好接触, 为保证燃料和空气充分混合与良好接触主要措施有减少煤的粒度以增加煤的反应表面积、加压燃烧、调整气流运动等等。
煤中可燃成分(碳、氢、硫等)与空气在的氧进行剧烈的化学反应,放出大量的热并生成烟气和灰渣的过程。煤的燃烧过程其主要反应:挥发份+O2 →CO2+H2O C+O2→CO2 S+O2→SOX(SO2) 完全燃烧反应 N+O2→NOX 挥发份→ CMHN C → CO 不完全燃烧反应 N → NH3 供应燃烧所需的空气量.,为使煤中的可燃成分完全燃烧,全部转化成CO2、SO2、H2O气体产物,所需的最低空气量称为理论空气量。由于煤和空气不可能达到理论的完善混合,实际上供应的空气量大于理论空气量。实际空气量与理论空气量之比称为空气过乘系数。
煤炭地下气化燃烧后的灰渣留在地下,采用充填技术,大大减少了地表下沉,无固体物质排放,因此煤炭地下气化减少了废物和粉煤灰堆放面积及对地面环境的破坏,这是其他洁净煤技术无法比拟的。地下气化煤气可以集中净化,脱除焦油、硫和粉尘等其他有害物质,可以消除SOx和NOx污染,汞、颗粒物和含硫物质等其他污染物也大大减少。 UCG与传统采煤加地面燃烧相比,可减少二氧化碳排放,并有利于进行碳捕捉和储存。CO经地面变换后,采用分离技术将CO2分离出来储存或作其他用途,从而得到洁净煤气,因此,地下气化技术有利于解决大气污染问题。由于气体燃料的化学活性高,着火快,燃烧迅速,在很短的时间内大部燃料已经燃尽,所以,燃烧气
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