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《抑制煤堆自燃的新方法的理论与实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、№4电力科学与工程2003ELECTRICPOWERSCIENCEANDENGINEERING·1·文章编号:167220792(2003)0420001204抑制煤堆自燃的新方法的理论与实验研究丁红玉,张辉(东南大学洁净煤燃烧教育部重点实验室,江苏南京210096)TheoreticalandExperimentalEvaluationonaNewTechniqueforPreventingSpontaneousIgnitionofStockpiledCoalDINGHong2yu,ZHANGHui(Southea
2、stUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:Akindofcoal2basedcombustiblemixturewasformu2堆放在燃煤电厂的煤堆、远洋运煤船舶和铁路latedtocoverthesurfaceofstockpiledcoalforisolatingthecoal运煤车厢的煤,都常常发生自燃现象,不仅造成巨fromairtopreventspontaneousignition.Numericalandexperi2大的经济损失,同时也造成了严重的环境污染和
3、安mentalstudieswereconductedontheinfluenceofthediffusionof全隐患。oxygenattheboundaryofthecoalstockpilesonspontaneousigni2煤的自燃是一个极其复杂的多孔介质中的传热、tion,withaone2dimensionalmathematicalmodelandanexperi2传质与化学反应相耦合的过程,它受煤的化学成分、mentalmodelofstockpiledcoal.Theresultsofnumeri
4、calsimula2物理性能等多种内在因素和氧气供给与散热条件等tionshowthatwhenthecoalstockpileisisolatedfromair,the[1]concentrationofoxygendecreasesfasterandthetemperaturein2外部因素共同影响。根据煤氧复合理论,氧气的creasesslowercomparedtothatinthecoalstockpilewithoutcov2扩散起着至关重要的作用,如果能够控制煤堆中的er.Similarly,exper
5、imentalresultsshowthatthetemperaturein氧气含量,就可以抑制或推迟自燃的发生。采用覆thecoalstockpilewithcoverincreasesslowerthanthatinthecoal盖法隔离煤堆与空气已有先例,例如在煤堆上覆盖stockpilewithoutcover.Theseresultsnotonlydemonstratethat水灰浆的方法就取得了较好的效果[2]。考虑到覆盖thespontaneousignitionofcoalstockpileiscon
6、trolledbyairdif2材料可能对电站锅炉的运行产生不利影响,本文推fusion,butalsoindicatethataircanbeeffectivelyisolatedwith荐采用以煤粉为主的可燃混合物覆盖煤堆表面,并themixtureformulatedbytheauthors.通过下面的理论模型和试验方法对其抑制煤自燃的Keywords:coalspontaneousignition;mathematicalmodel;oxy2效果进行评价。gendiffusion;numericalsimul
7、ation摘要:配制了一种以煤粉为主的可燃混合物,用于封闭煤堆1数学模型表面以达到通过隔绝空气来抑制自燃的目的。建立了煤堆自燃过程的一维数学模型和煤自燃过程的实验装置,研究了边111控制方程组界上的空气扩散对于煤自燃过程的影响。数值模拟结果表为了建立描述煤堆自燃过程的数学模型,需要明,在煤堆边界封闭的情况下,孔隙中的氧气消耗很快,与假设:(1)煤堆是各向同性的多孔介质;(2)煤堆边界开放的情况相比,煤的温升速率较低,自燃的趋势显著中的热传导和空气扩散都是一维的,见图1;(3)减缓。实验结果表明,在边界封闭的情况下,煤
8、样的温升速环境空气静止,煤堆中的空气扩散服从费克定律;率明显低于边界开放时的温升速率,这既证实了煤堆中的空(4)煤颗粒与空隙中颗粒处于局部热平衡状态;(5)气扩散对煤自燃过程的制约作用,同时也表明了所配制的材空气和煤的当量比热、表观密度、有效导热系数均料对空气的良好隔离作用。为常数;(6)忽略水分对自燃过程的影响;(7)煤关键词:煤自燃;数学模
