工业窑炉冒黑烟的原因

电力18讯：    我国有众多工业窑炉（倒烟窑、辊道窑、隧道窑、退火窑等等），这些窑炉的炉灶，都是属自然通风式的薄煤层燃烧灶。使用时，只从灶的底部供入一次空气，供煤在燃烧室内燃烧。为了升温快和达到较高的炉温，这些炉灶历来用活性好，燃烧性能好的烟煤作燃料。烟煤含有大量的挥发成份，用于窑炉的烟煤挥发份一般均在25-35%之间。当具有这样高挥发份的烟煤，加进炉膛落在正在燃烧着炽热的煤层上时，入炉煤就会很快的被加热，并发生以下的变化；当煤加热到110摄氏度时，煤粒的表面水分和内在水分被蒸发；当煤温升到200摄氏度时，煤开始分解，挥发份析出。煤温在200-500摄氏度区间内，挥发份析出量是随温度的升高而增加，一般来讲，在500摄氏度左右，煤的挥发份析出量最大，随着温度的进一步升高，挥发份析出量逐渐减小，至900摄氏度左右时，挥发份析出量基
本结束。析出的挥发份也能称之为“粗煤气”，是一种热值很高的气体燃料，主要是由高级烃类和芳香烃类（苯、萘等）混合物组成。这种混合物如果燃烧，能放出大量的热量，当然也需要大量的氧。如1mol苯燃烧需要7.5mol氧，萘燃烧需要氧更多，需要12mol的氧。但是在老式的工业锅炉使用时，只从炉篦下一次供风，空气中的氧经煤层燃烧后几乎耗尽，无法在和析出的挥发份发生氧化反应。而大量的挥发份在缺氧和高温的条件下马上发生裂解反应，先是断键反应、再是脱氢反应，后就形成游离的炭黑，也称“析炭”。析炭随着烟气排出，这就是我们在工业窑炉厂的附近常见的浓黑烟，及造成了严重的污染，也造成了热能的损失。我们做过这样的研究，从工业窑炉冒黑烟时采样分析来看，大于80%以上就是可燃物质，因此我们认定，只要解决挥发份的燃烧，就能解决烟囱冒黑烟的问题，也就解决了粉尘问题。