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《煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度的机理分析_阎维平》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第22卷第2期华北电力学院学报V6122Nb.21995年4月Jou丁nalofChiDa1批t.ofPo认七rADr.1995煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度的机理分析阎维平徐通模许晋源,,(华北电力学院保定071003)(西安交通大学西安710049).要对煤粉气流的着火过程进行了。采用煤粉气流着火热量摘比较深人的理论分析供需平衡的原理对存在最佳煤粉浓度的机理进行了讨论,并根据简单模型进行了近似。结果表明,煤粉气流所需热量与着火区供热量相等、火焰温度水平最高时的煤计算粉浓度为最佳浓度。分析计算的结论与试验结果是一致的。:关键词煤粉燃烧最佳煤粉浓度机理分析:TK16中图分类
2、号目lJ青,。近年来国内外煤粉燃烧技术研究的一个重要研究领域是开发高效稳燃技术在实,一次风气流中。践中发现的煤粉浓度的高低对着火和稳燃有十分明显的影响本文作者的试,,r验研究结果表明[‘]对特定的煤种和工况存在某一最佳浓度尤其对于低v贫煤和无烟煤来,,,说其最佳煤粉浓度高于常规的煤粉浓度当采用热风送粉时(热风温度30℃左右)各试验煤种的最佳煤粉浓度均比冷风送粉时高。各试验煤样的煤质分析及筛分数据如表1及表2所示。表3汇总了试验测得的最佳煤粉浓度值。表1煤质分析资料r煤种cfHfNfJsfAfvfv(kJ/kg)wf毓...J曰....1.,内、内」1苦0487.41357
3、5056勺‘,4.8.7.八U勺‘6n,Z4R,内J或U2.nU勺铜川贫煤4938337305l2441.7.0.62供63.....神木烟煤7443109810620205.813.44?30033646..石屹台烟煤57.45589.970.561828522708....邹县烟煤59741186.221315254721418800龙岩无烟煤1.233.691.12.084.492332864.8224表2煤粉筛分数据铜川贫煤神木烟煤石屹台烟煤邹县烟煤龙岩无烟煤.12622.216D28419.7收稿日期:1994一05一18。‘:第2期阎维平等煤粉气流着火存在最佳
4、煤粉浓度的机理分析表3最佳煤粉浓度试验结果风温神木烟煤石屹台烟煤铜川贫煤邹县烟煤龙岩无烟煤.~20℃0470.57~300℃0.540.660.76,,。由于煤粉气流的着火过程十分复杂所以对高浓度煤粉的燃烧还缺乏深人的认识本文将对煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度的机理进行分析,其结论对实践有一定的指导意义。1可燃混合物着火过程的分析,工程上煤粉从化学动力学的角度看空气混合气流着火及气体可燃混合物的着火都是以点燃方式进行的,但是,,因为煤粉空气混合物与气体可燃物混合物的反应特点显著不同所以,在分析着火机理时所采。二者的着火机理亦有很大不同用的分析方法亦不相同1.1预混可燃气体的
5、着火及火焰传播,,根据预混可燃气体点燃的热力理论要点燃气体可燃混合物则必须提供一定的点火能量,,,即在短时间内提供大量的能量或者用较低水平低能量维持足够长低时间否则着火是不可能低。在可燃气体混合物局部被点燃而先行着火后,着火低部分通过火焰面向未燃部分低混,,。合气体输送热量及活化中心使之相继着火和燃烧即开始发生火焰传播,由,,,对气体可燃混合物来说于其火焰锋面很薄其内温度梯度很大因此向未燃气体低,加之,,导热和辐射传热十分强烈活化中心低作用一般不需要连续不断低点火源即可维持稳定低火焰传播,保证稳定低着火,与燃烧这是气体燃料燃烧区别于煤粉空气混合物燃烧低一个重要特点。,当预
6、混可燃气体低混合,试验和理论研究都证实比等于或接近化学计量比时火焰传播速度达,,到最大值这类似于燃料/氧化剂混合比对绝热燃烧火焰温度的影响当火焰温度最高时,其火焰传播。速度也最大LZ煤粉空气混合气流的着火煤粉,而且,维持连续稳定着空气混合物与气体燃料相比不易点燃且更难维持稳定的着火火的机理亦与预混气体的火焰传播有显著的差别。在煤粉炉中,煤粉,的点燃过程是将一次风射流与高温热烟气混合使得煤粉空气混合物,。的温度升高到煤粉能够着火这一温度由一定环境条件下煤粉着火的临界条件所决定所以,煤粉气流的着火条件不仅取决于用来点燃煤粉气流的热烟气温度,而且需要足够的热,。量所需的着火热量
7、比气体可燃混合物的点火能量大得多如果能够对新鲜煤粉空气来流连续地提供,。足够的着火热量则可维持煤粉气流连续稳定的着火,,,与可燃气体混合物燃烧相比较煤粉空气混合物的燃烧速度要低得多煤粉的燃尽亦慢一部分先着火的煤粉放出的热量一时还不足以点燃其它部分的煤粉。另外,火焰锋面十分,,,,厚其内的温度梯度相当的小火焰锋面向新鲜煤粉与一次风混合物导热及辐射很弱因此通常可忽略火焰传播这一现象而假设整股煤粉一次风气流靠外来热源加热到着火,所‘需的这华北电力学院学报1995部分热量称为着火热。外来热源的供热能否连续满足着火热的需要就成为判断能否
