淺析燃煤鍋爐燃燒過(guò)程與減少煙塵污染的處理

余建龍

摘 要：我國(guó)屬于能源消耗量較大的國(guó)家，尤其是煤炭資源，煤炭資源其主要的使用用途是作為鍋爐燃料進(jìn)行燃燒，火焰爐是我國(guó)主要采用的鍋爐類(lèi)型，然而火焰爐對(duì)資源的消耗是十分巨大的，導(dǎo)致出現(xiàn)資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，且燃燒效率較低。雖然這種方式的燃燒較為方便，但是其具有極大的缺陷，就是燃燒產(chǎn)生的污染物會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的破壞，為此，文章通過(guò)對(duì)我國(guó)燃煤鍋爐燃燒的現(xiàn)狀進(jìn)行深入的了解分析，以期能夠?yàn)楸Ｗo(hù)環(huán)境出一份力。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐；燃燒過(guò)程；煙塵污染

1 我國(guó)燃煤鍋爐燃燒現(xiàn)狀及原理

我國(guó)燃煤鍋爐進(jìn)行燃燒時(shí)，經(jīng)常會(huì)選擇在單獨(dú)的燃燒室進(jìn)行燃燒，與此同時(shí)，燃燒占用地的面積較大，而所采用的設(shè)備所占據(jù)的空間也不小，雖然這種燃燒方式繼承了傳統(tǒng)的燃燒方式的優(yōu)點(diǎn)，就是能夠直接加入沒(méi)有進(jìn)行加熱的煤炭依然可以保持其燃燒的穩(wěn)定性，同時(shí)其操作具有獨(dú)立性，投資少等優(yōu)點(diǎn)。然而這種燃燒方式對(duì)大氣層的污染尤為嚴(yán)重，其燃燒原理可以根據(jù)化學(xué)中木炭燃燒的原理進(jìn)行分析。在燃燒過(guò)程中未能進(jìn)行燃燒的部分可以產(chǎn)生一氧化碳與少量的氫，給大氣帶來(lái)了污染。在一定的溫度條件下，為了使煤炭的燃燒更加充分可以通過(guò)控制溫度的方式達(dá)到目的。在煤炭進(jìn)行燃燒的過(guò)程中，當(dāng)溫度上升到一定熱度時(shí)，會(huì)將煤炭中的水分蒸發(fā)，將煤炭中的水分變干后可以保證炭與空氣接觸過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)易燃情況。

當(dāng)煤炭中餾分發(fā)生揮發(fā)現(xiàn)象時(shí)，一方面可保護(hù)煤炭表面的部分，另一方面也能保持煤炭的干濕性。從而在一定的狀態(tài)下，仍可以放出更多的能量。在固定狀況下，這種揮發(fā)物能夠形成黃色的明亮的火焰，因此能夠確保煤炭在燃燒過(guò)程中處于一種紅熱的狀態(tài)，形成一種可燃或者自燃的狀態(tài)。當(dāng)這種可燃物變?yōu)槊禾繒r(shí)，可以通過(guò)自身的滲透作用，使這種灰燼發(fā)生燃燒。這種方法不僅僅有利于提高煤炭的自燃率，還能使煤炭進(jìn)行充分的燃燒。從我國(guó)煤炭鍋爐自燃的現(xiàn)象和其燃燒原理角度來(lái)看，我國(guó)煤炭鍋爐在燃燒的過(guò)程中容易形成灰渣，根據(jù)燃燒條件進(jìn)行分析得知，這種燃燒方式在煤炭風(fēng)干之后在煤炭分子之間形成縫隙，從而導(dǎo)致煤炭無(wú)法充分燃燒，降低了煤炭燃燒的利用率。為此，在使用煤炭鍋爐燃燒使，應(yīng)當(dāng)保存煤炭部分的水分，不應(yīng)將煤炭全部風(fēng)干，這樣才能保持煤炭燃煤中的利用率有效的提高。留存灰分在煤炭?jī)?nèi)部，除了有利于煤炭的通風(fēng)性外，還能使煤炭充分得到利用，從而增加其利用率，一舉兩得。

2 煤炭燃燒時(shí)周期性黑煙形成原因分析

在煤炭燃燒時(shí)會(huì)出現(xiàn)一種煤炭-空氣的工作平臺(tái)，這種煤炭-空氣的工作平臺(tái)的工作原理主要是指，爐膛的空氣在煤炭放入鍋爐填充口時(shí)，進(jìn)入工作平臺(tái)的低側(cè)，與煤炭充分接觸后燃燒。煤炭-空氣的工作平臺(tái)能夠在煤炭燃燒的過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化碳跟氧氣反應(yīng)生成二氧化碳。由于在煤炭燃燒的過(guò)程中所產(chǎn)生的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，所放出的熱量能夠?qū)⒗飳拥拿禾垦趸?，使得煤炭繼續(xù)得到充分燃燒。在一定的溫度條件下，控制燃燒的溫度，可以促進(jìn)煤炭的燃燒，而除了這種氧化平臺(tái)之外，同時(shí)還有另一種還原平臺(tái)存在，這種還原平臺(tái)則是最下方的一種較為完整的還原層，其作用是將一氧化碳還原為二氧化碳，同時(shí)利用煤層對(duì)干燥劑的烘干作用，從而形成一種良好的輻射方式。

根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)得知，在爐子進(jìn)行點(diǎn)火的過(guò)程中，能夠在最底部產(chǎn)生一種紅光，這種方式能夠起到將底部的煤炭進(jìn)行干濕的作用，確保煤炭能夠在低溫條件下進(jìn)行風(fēng)干，同時(shí)能夠促進(jìn)燃燒過(guò)程中的揮發(fā)。這種方式雖然屬于一種較好的燃燒方式，但是依然存在著一個(gè)致命的缺陷，便是在燃燒的過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行充分的燃燒，而這樣的不充分燃燒則會(huì)形成一種黑煙。按照這樣情況循環(huán)，反復(fù)進(jìn)行煤炭的添加，上一次和這一次的添加時(shí)間相同，因此，會(huì)形成一張周期性的加煤方式，而且在這種方式進(jìn)行的情況下，加煤的燃燒的阻力較小，就可以通過(guò)燃燒的方式對(duì)空氣中的阻力變化進(jìn)行詳細(xì)判斷。將空氣中的自然物在原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)散，這兩種方式都會(huì)產(chǎn)生一種碳黑，從而起到了加快黑煙形成的情況。以至于煤炭在燃燒過(guò)程中沒(méi)有得到充分燃燒。因此，需對(duì)加入煤炭的量進(jìn)行控制，防止煤炭燃燒過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)多的黑煙，而這種方式也能夠起到降低爐膛溫度的效果。所以這種周期性的加煤方式難以進(jìn)行處理。

3 減少煙塵污染的方法與途徑

3.1 控制燃燒的溫度

煤炭燃燒的過(guò)程是一種化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，溫度是可以控制的，通過(guò)控制溫度，能夠使煤炭充分燃燒。在添加煤炭的過(guò)程中，煤炭在受到一定程度的干燥后，煤炭的燃燒以及處理能夠加快，同時(shí)減少了煤炭在燃燒過(guò)程中不必要的損失，還增加了現(xiàn)有燃燒過(guò)程中煤炭的利用率，將煤炭在加熱過(guò)程中的燃燒方式進(jìn)行改善。但是值得注意的是，也需對(duì)煤炭的燃燒時(shí)間進(jìn)行合理控制。如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)降低煤炭的燃燒效率，從而加快了燃燒過(guò)程中黑煙的產(chǎn)生，能夠形成一種可燃或者自燃的狀態(tài)，而這種可燃物變成煤炭時(shí)，可以通過(guò)自身具備的滲透效果，使這種灰燼發(fā)生燃燒。

為了提高煤炭燃燒過(guò)程中因素控制，可以通過(guò)選用新的工藝和方法進(jìn)行改進(jìn)燃燒過(guò)程中的控制因素，通過(guò)將煤炭燃燒的過(guò)程中的溫度控制進(jìn)行改進(jìn)達(dá)到目的。這種方式一方面能夠有利于提高煤炭的燃燒效率，另一方面在一定條件下，也能夠確保煤炭充分進(jìn)行自燃。確保爐膛的透氣性，以及合理安排控制燃燒時(shí)間和燃燒的溫度都能夠從根本上有助于提高燃燒的效率，減少黑煙的產(chǎn)生，從而起到節(jié)能減排的效果。

3.2 降低燃燒過(guò)程中黑煙的形成

綜合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)具體的實(shí)踐結(jié)果表明：最有效的降低污染的方法就是降低在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的黑煙，這是最為直接、可靠的處理方式。可以通過(guò)設(shè)計(jì)一些比較合理的化學(xué)工藝，合理的用于燃燒鍋爐的改進(jìn)過(guò)程中，降低黑煙的形成，提高煤炭燃燒的效率。而我們主要是采用分區(qū)方式來(lái)達(dá)到降低煤炭燃燒工程中產(chǎn)生的黑煙。比如說(shuō)：可以通過(guò)運(yùn)用將爐膛分區(qū)的方式，在一區(qū)內(nèi)放入添加的煤炭，二區(qū)內(nèi)放入處于燃燒過(guò)程中的煤炭，這樣既能夠?qū)⒚禾窟M(jìn)行充分的燃燒，又能夠?qū)Σ煌臏囟冗M(jìn)行調(diào)節(jié)。將不同的溫度在不同的區(qū)域內(nèi)使用，同時(shí)還需對(duì)爐膛的通風(fēng)透氣性進(jìn)行管理，對(duì)燃燒過(guò)程中風(fēng)速進(jìn)行控制，提高在燃燒過(guò)程中的溫度的控制作用，尤其是將高溫區(qū)域控制在一定的溫度內(nèi)，在二區(qū)的煤炭進(jìn)行充分燃燒后將一區(qū)的煤炭轉(zhuǎn)移至二區(qū)。而在爐膛燃燒的整個(gè)過(guò)程中，在溫度不斷升高之后，調(diào)節(jié)風(fēng)速，這樣也同樣能夠起到降低燃燒過(guò)程中黑煙形成的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合本文以上所述，本文主要是通過(guò)對(duì)煤炭在鍋爐中的燃燒過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，對(duì)如何提升我國(guó)的煤炭燃燒效率的措施進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，同時(shí)根據(jù)目前我國(guó)鍋爐在燃燒過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象以及結(jié)合煤炭在燃燒過(guò)程中的原理，得出目前我國(guó)煤炭鍋爐在燃燒過(guò)程中對(duì)大氣層污染日漸嚴(yán)重。針對(duì)此種情況，我們提出了能夠有效降低煤炭鍋爐燃燒過(guò)程中形成黑煙的方法。其方法主要是通過(guò)控制煤炭在燃燒過(guò)程可控因素，例如：燃燒過(guò)程中的風(fēng)速，燃燒溫度等。在此基礎(chǔ)上提出新的工藝和方式，能夠做到有效地處理燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的黑煙，抑制黑煙的形成，提高資源利用率。

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