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理想煤粉濃度的著火熱量平衡分析

時間:2014-05-28 09:55:28

作者:世邦機器

理想煤粉濃度的著火熱量平衡分析

對氣體燃料燃燒,著火區(qū)供給的熱量(包括輻射和對流換熱)總是足夠使氣體燃料升溫至著火狀態(tài)的需要。煤粉設(shè)備有很多種,比如我們所熟知的煤粉機就是其中比較重要的一種。對煤粉氣流則不同,它需要的著火熱比氣體燃料大得多,而且輻射和對流相比,煤粉氣流需更多的對流熱,它往往成為煤粉氣流能否順利著火的判斷因素。

對煤粉氣流來說,未著火的煤粉顆粒,在吸收了輻射和對流的熱量之后,一般情況下先是揮發(fā)分析出,首先著火。如果煤粉濃度較低,揮發(fā)分析出較少,則著火產(chǎn)生的熱量不大;如果煤粉濃度增加,揮發(fā)分析出量也不斷增加,則著火產(chǎn)生的熱量使火焰?zhèn)鞑ニ俣炔粩嗉铀?如果煤粉濃度繼續(xù)增加,從火焰區(qū)吸收的熱量不足以使煤粉著火(火焰區(qū)的熱量是有限的),或燃燒不穩(wěn)定。因此,在煤粉濃度變化過程中,人們總可以找到對應(yīng)于非常大火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊睦硐朊悍蹪舛?。下面從煤粉氣流著火熱量供需平衡的原理來論證存在理想煤粉濃度的機理。

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煤粉燃燒射流混合強度的變化

另一方面,速度比優(yōu)對濃度的衰減也有較大的影響。優(yōu)越大伴隨流中心濃度的衰減越快,因為這時速度相差大,混合好,擴散快,能及時給已著火的煤粉供給足夠的空氣,對于褐煤和煙煤的燃燒是有利的。

煤粉燃燒器

另外,由于當(dāng)一次風(fēng)速設(shè)定為20m/s時,所選一次風(fēng)率為20%,因此,各個工況下的一次風(fēng)率(%)等于該工況下一次風(fēng)速的設(shè)定值。

煤粉均相著火的分析

大量的試驗研究E18,40~423表明,高揮發(fā)分煤易發(fā)生均相著火,而低揮發(fā)分煤則易發(fā)生多相著火。

煤的熱分解

近幾十年來,煤的熱分解研究是世界上十分活躍的研究領(lǐng)域之一。這不僅由于熱分解是煤的燃燒過程的一個重要的初始過程,對著火有極大的影響,也因為它是煤的其它轉(zhuǎn)換過程如氣化、液化、精煉等的重要步驟,同時與污染物的形成也有密切的聯(lián)系。

濃縮比對煤粉氣流的影響

紅外線測溫儀測得的溫度數(shù)據(jù)的規(guī)律性不好,這是因為紅外線測溫結(jié)果受到油燃燒器高溫火焰的背景輻射的影響,尤其是對于x=0.32m處測點的結(jié)果。

煤粉的燃燒

煤粉氣流著火以后,煤粉就強烈地燃燒。燃燒速度起初很高,然后逐漸減慢,因為氣流中的氧濃度逐漸減校煤粉燃盡過程的條件和機理是十分復(fù)雜的。

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