燃烧完全的条件

5.1.5　燃烧完全的条件

组织良好的燃烧过程的标志就是尽可能接近完全燃烧，即在炉内不结渣的前提下，燃烧迅速而完全，从而得到最高的燃烧效率。燃烧效率的定义是：

式中：q₃为化学不完全燃烧热损失，%；q₄为机械不完全燃烧热损失，%。为了完全燃烧，需要下列条件：

（1）供应充足而又适量的空气

这是燃料完全燃烧的必要条件。最佳的炉膛出口过量空气系数α″₁值是使（q₂＋q₃＋q₄）之和为最小值时的α″₁，这个α″₁值要通过燃烧调整试验来取得。

（2）适当高的炉内温度

炉温高，着火快，燃烧速度快，燃烧也易趋于完全。但过分地提高炉温也是不可取的，因为过高的炉温会引起炉内结渣、管内工质的膜态沸腾等，同时也因为燃烧反应是一种可逆反应，过高的炉温一方面会使正反应速度加快，同时也会使逆反应（还原反应）速度加快。逆反应速度的加快意味着有较多燃烧产物又还原成为燃烧反应物，这等同于不完全燃烧。试验证明，锅炉的炉温在1000～2000℃内比较适宜。在这个温度区域内，若保证炉内不结渣，可以尽量高一些。

（3）空气和煤粉的良好扰动和混合

煤粉的燃烧反应速度主要取决于煤粉的化学反应速度和氧气扩散到煤粉表面的扩散速度。因而，必须使煤粉和空气充分扰动混合，将空气及时输送到煤粉的燃烧表面。这就要求燃烧器的结构特性优良，一、二次风配合良好，并有良好的炉内空气动力场。煤粉和空气不但要在着火、燃烧阶段充分混合，在燃尽阶段也要加强扰动混合。因为在燃尽阶段中，可燃质和氧的数量已经很少，而且煤粉表面可能被一层灰分包裹着，妨碍空气与煤粉可燃质的接触，此时加强扰动混合，可破坏煤粉表面的灰层，增加煤粉和空气的接触机会，有利于燃烧完全。

（4）足够的停留时间

煤粉燃尽需要一定的时间。煤粉在炉内的停留时间是指从煤粉自燃烧器出口一直到炉膛出口这段行程所经历的时间。煤粉在炉内的停留时间主要取决于炉膛容积、炉膛截面积、炉膛高度及烟气在炉内的流动速度，这都与炉膛容积热负荷和炉膛截面热负荷有关，即要在锅炉设计中选择合适的数据，而在锅炉运行时切不可超负荷运行。