面；表面化学反应；反应产物从反应表面脱附；反应产物由反应表面向颗粒外表面传递；反应产物由颗粒外表面向气相中的传递。
机理：低温区――沿氧化反应的动力曲线进行；1000～1100℃左右――按扩散曲线进行；继续提高温度――按还原反应动力曲线进行，燃烧速度随温度的升高而急剧增加；再提高温度当温度足够高时――将按扩散曲线进行。
特点：异相反应：反应不仅发生在外表面，而且在碳粒内孔隙表面进行；对于碳的燃烧，温度始终有显著影响；不同温度段，碳的燃烧反应机理不同。
强化途径：碳粒的粒径R0下降，燃烧表面积大大增加，燃尽所需时间τ下降(成平方关系)――－粉状燃烧；氧气浓度C0增加，则燃尽所需时间τ下降，可强化燃烧――富氧燃烧；加大风速，使扩散系数增加，则燃尽所需时间下降，可强化燃烧――强制通风；减少颗粒中灰的含量Aar，则燃尽所需时间下降――低灰优质燃烧――选煤技术；提高燃烧温度，可使反应速率常数增加，则燃尽所需时间下降――炉拱技术。
53. 碳粒的燃尽时间及其与哪些因素有关？
2?r100?A2D，式中?(?)为空r0碳粒的燃尽时间：???2(?)?min，?min?2[1?]1002mC0Dkr0气过量系数?的函数，空气过量系数?越大；A为煤中的灰分含量，A%；?r为碳
的密度(g/cm3)；r0为颗粒的初始直径；m为燃烧的碳量与消耗的碳量之比；C0为鼓风中的氧浓度；D为扩散系数；k为反应速度常数。
影响因素：提高空气过量系数，碳粒燃尽时间降低；减少碳粒直径，燃尽时间降低，但是对煤层燃燃烧时，煤的粒径不能太小，否则会影响氧化剂与煤的混合，降低氧的扩散速率；氧气浓度C0增加，则燃尽所需时间τ下降；加大风速，使扩散系数增加，则燃尽所需时间下降；提高燃烧温度，可使反应速率常数增加，则燃尽所需时间下降；减少颗粒中灰的含量Aar，则燃尽所需时间下降。
54. 煤层燃烧的主要过程是什么？如何提高其燃烧效率？
过程：煤的预热；水分析出；挥发份析出；挥发份着火及燃烧；焦炭的着火和燃烧；焦炭的燃烬。
提高燃烧效率的措施：分段送风，按煤的不同燃烧过程需要风量合理配风及送风：分段送风(分仓送风)，按煤的不同燃烧过程需要风量合理配风及送风，宽度均匀送风；提高炉膛温度：加前后炉拱，确保前部适时稳定的着火，后部保温促燃；加二次风，增加炉内气体扰动，利于混合与燃烬；合理的煤层厚度和炉排行进速度。
55. 试简述煤粉炉燃烧的原理及特点？
原理：是将煤磨细到一定的细度(20~70?m)的煤粉，被预热空气连续不断地送入炉内，使其在悬浮运动过程中完成燃烧反应，并能形成象气体燃料那样的具有明显轮廓的火炬。由于颗粒很小，煤粉与空气的接触面积大大增加，二者混合好，容易着火，燃烧剧烈，燃尽绿高，过量空气系数较低，热效率高。
特点：可以大量地使用难着火或质量较差的燃料，如劣质煤和煤屑，甚至可
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以掺用一部分无烟煤和焦炭，煤种适应性广，最好使用挥发分高的煤，同时控制原煤的含水量；煤磨成煤粉(20～70微米)，增加了反应表面积(几百倍)，促进混合扩散，显著地改善了煤粉和空气在炉膛中的混合和着火条件，有利于燃烧，强化了燃烧强度，并有利于气体输送；燃烧速度快，炉温高，炉温容易调节，便于燃烧过程组织的机械化与自动化；燃烬效率高(97～99％)；分级送风：一次空气用来输送煤粉，约占15～20％，二次空气直接进入炉内，可预热，利于回收余热和节约燃料；在煤粉炉内，燃料和烟气的停留时间是相同的；容量不受限制。
56. 影响煤粉气流着火的主要因素有哪些？
a 燃煤特性：挥发份含量越高的煤，着火所需热量越少，火焰传播速度越高，着火越容易、稳定；水分、灰分含量越高，着火所需热量越多，着火越困难；灰分含量高的煤，其火焰传播速度越低，着火越不稳定。
b煤粉气流的初始温度：煤粉气流初始温度越高，着火所需热量越少，着火越容易。
c煤粉细度：煤粉越细，温升越快，着火越容易；同时，由于煤粉表面积大，燃烧释放的热量越多，着火越迅速。
d一次风风率：一次风风率为一次风量占炉膛总风量(包括炉膛漏风在内)的百分比。一次风风率增大，煤粉气流着火所需热量增加，着火延迟。对于着火困难的煤，一次风风率应选得很低，但是必须满足输送煤粉及煤粉着火后燃烧的需要。 e着火区的烟气温度：着火区烟气温度越高，着火越迅速稳定。
f炉内高温烟气组织：组织好炉内高温烟气的合理流动是改善着火性能的重要措施。
57. 煤粉炉燃烧器基本要求是什么？常用煤粉燃烧器有几类？
旋流式粉煤燃烧器：蜗壳型旋流式燃烧器，分为单蜗壳、双蜗壳和三蜗壳型；叶片型旋流式粉煤燃烧器，分为切向叶片型和轴向叶片型
直流式煤粉燃烧器：按一、二次风喷口的布置方式分为均等配风、分级配风和侧二次风等。
煤粉炉燃烧的基本要求：组织良好的空气动力场，使煤粉气流能够及时稳定地着火；着火以后，一、二次风能及时合理混合，确保较高的燃烧效率；炉内温度场及热负荷均匀，火焰在炉内的充满程度好，且不会冲墙贴壁，避免结渣和高温腐蚀；有较好的燃料适应性和负荷调节范围，运行可靠；阻力较小；能减少NOx的生成，减少对环境的污染。
对于大型煤粉锅炉，炉膛的深度和宽度较大，宜采用矩形喷口燃烧器。因为由于大型煤粉锅炉炉膛深度和宽度较大，必须保证射流具有足够的穿透深度，因此，射流衰减速度必须降低。为了减弱射流速度的衰减，宜采用直流式煤粉燃烧器。根据动量守恒原理，射流每个断面上的动量总和不变，射流范围扩大，卷入射流的气体量增加，射流流速就会衰减。但是，如果继续降低射流的衰减速度，则可采用喷口是扁矩形的喷口燃烧器，此时起主要作用的是矩形两个短边，扩散角很小，只能从气流外边缘的边界层卷吸热烟气，射流卷吸能力差，被带入射流的周围气体数量少，早期混合较弱；燃烧器结构简单，通风阻力小，气流出口速度高，射流动量大，刚性大，衰减较慢，射流穿透深度大，气流在炉内的后期混合较好。
58. 试简述旋风燃烧的原理及特点？
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原理：利用旋风分离器的工作原理，使燃料空气流沿燃烧室内壁的切线方向，以高达100～200m/s的速度作旋转运动。较细的煤粉在旋风筒中作悬浮燃烧，较大的颗粒在离心力的作用下甩向筒壁，燃料颗粒在强烈旋转气流中和空气紧密接触、良好混合，迅速着火燃烧。
特点：改善了燃料和空气的混合条件，大大增加了相对速度，显著延长了燃料在炉内的停留时间，扩散掺混和燃烧过程强烈，燃烧效率高达99％以上；可在低过量空气下燃烧(1.05)；可燃用粗煤粉(R90=65～70%)；燃烧强度大，炉内热负荷高达12～25×106 kJ/m3，所以可大大减小炉膛体积；燃烧温度高，烟气中NOx浓度高；由于燃烧温度高，所以采用液态排渣，从而带来液态排渣的问题：析铁、氢爆危险、高温腐蚀、粘结灰等。
59. 试简述沸腾燃烧的原理及特点？
原理：利用空气动力使煤在沸腾床层内以流化态形式完成燃烧、传热和传质的反应过程。沸腾燃烧所燃用的煤的粒度一般为8~10mm以下(平均粒径2mm)，大部分为0.2~3mm的碎屑。运行时，刚加入的煤粒受到气流的作用而迅速与灼热料层中的灰渣粒子强烈混合，并与之一起上下翻滚运动，从而迅速升温并着火燃烧。
特点：低温燃烧，在850～1050℃的温度范围内能够稳定、高效燃烧，燃烧效率达99％。同时，燃烧所需空气可以分一、二次风分别供给，分段组织燃烧，可以控制NOx排放，NOx排放低；燃料适应性好，可烧劣质燃料；将石灰石喷入床内，可炉内脱硫，脱硫效率高达80-90%，SOx排放低；负荷调节范围大；炉内传热、传质强，温度均匀性好；磨损大，飞灰多，需要除尘装置。
60. 为什么鼓泡流化床燃烧具有燃料适应性广的特点？
鼓泡床中有大量的炽热料层作为热源，新加入的煤粒和床料在沸腾段内剧烈混合，很容易加热到着火温度；沸腾段碳量分布均匀，空气和煤粒的混合和接触情况良好；煤粒在沸腾段停留时间长。
61. 为什么要控制流化床炉燃烧的气流速度？
气流速度降低，造成的夹带和扬析减少，以减少飞灰热损失，提高燃烧效率；气流速度降低，有利于减少料层内的混合强度，降低颗粒之间的摩擦，这样可以一定程度上控制小颗粒的产生机会；气流速度降低，有利于降低颗粒对沸腾段埋管的磨损。但是，气流速度必须保证床内处于良好的流化状态。
62. 循环流化床燃烧的优点是什么？存在的问题是什么？
优点：运行流化速度为鼓泡流化床的2～3倍，不再有鼓泡流化床那样清晰的界面，固体颗粒充满整个上升段空间；有强烈的物料返混，颗粒团不断形成和解体，并且向各个方向运动，形成良好的颗粒内部循环和横向混合，使得整个上升段内温度分布均匀；颗粒与气体之间的相对速度大，且与床层空隙率和颗粒循环流量有关；由于循环床内气固两相热容量大，沿炉膛高度基本上处于恒温状态(850oC)，延长了燃烧和脱硫反应的时间；被烟气带出炉膛的物料经分离器分离出来后再送入炉膛中燃烧，延长了燃料和脱硫剂颗粒的停留和反应时间，燃烧效率高；同时，850oC的床温是石灰石脱硫的最佳温度，因此，在Ca/S(mol)=1.5~2.5的情况下，脱硫效率高达90%；由于循环流化床内的燃烧过程是在整个炉膛高度
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上进行的，因此可以很方便地组织分级燃烧，可以有效地控制NOx的生成与排放；由于循环床的炉膛截面热负荷比鼓泡床大得多，因此循环床较易实现大型化；由分离器分离出来的固体颗粒经过适当冷却后再送回炉膛，可以控制床温，避免了设置埋管受热面导致的磨损问题。
缺点：高速颗粒循环对管道的磨损和腐蚀；物料颗粒循环量的控制技术；高效分离器技术；低NOx燃烧技术。
63. 循环流化床燃烧系统是有哪些部分组成的？飞灰回送装置的作用是什么？
炉膛；布风装置(布风板和风室)；飞灰分离收集装置；飞灰回送装置；外置式流化床换热器；底渣处理系统。
飞灰回送装置：将分离器分离并捕集的固体颗粒由压力较低的分离器出口，输送到压力较高的炉膛中，并防止炉膛中的烟气反串进入分离器。
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