快速加熱條件下的煤粉

分析揮發(fā)分量間的關(guān)系煤粉一樣的煤顆粒在小于SOres的時(shí)間內(nèi)加熱到1000℃以下的一個(gè)已知的熱解溫度，并使這些顆粒在此溫度下熱解達(dá)100ms，然后將它們迅速淬熄。

煤的快速熱解

應(yīng)當(dāng)精確地了解加熱的時(shí)間及熱解的時(shí)間和溫度。而且特別重要的是不要假定揮發(fā)分的數(shù)量(即顆粒的失重)會等于煤和炭的工業(yè)分析揮發(fā)分含量的差值。

煤的慢速熱解

選擇了用炭的干燥無灰基工業(yè)分析揮發(fā)分份額與碳化溫度的關(guān)系線圖;文獻(xiàn)將在900℃和在給定碳化溫度下煤的失重的差值與碳化溫度作圖，用以表示試驗(yàn)結(jié)果與900℃這一任意選定的溫度下煤的熱解特性的關(guān)系。

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(gè)重要的初始過程，對著火有極大的影響，也因?yàn)樗敲旱钠渌D(zhuǎn)換過程如氣化、液化、精煉等的重要步驟，同時(shí)與污染物的形成也有密切的聯(lián)系。

煤的熱解模型

即假定煤由非活性結(jié)構(gòu)和活性結(jié)構(gòu)兩部分組成。前者不參加熱解，后者則以下述方式進(jìn)行反應(yīng)：水和二氧化碳首先析出，煤粒同時(shí)轉(zhuǎn)變成中間物--變形原漿，繼而參與進(jìn)一步反應(yīng)生成輕的氣體產(chǎn)物、重?zé)N類氣體與焦油。

煤的熱解模型思考

當(dāng)煤熱解時(shí)，一個(gè)鏈的斷裂需要一定量的能量，因此對于煤種，相同的鏈斷裂需要相同的能量。而在同樣的顆粒溫度下，對煤種中的相同的官能團(tuán)。

煤的著火機(jī)制

當(dāng)加熱速度高、粒徑小時(shí)，著火是非均相的;而在大的加熱速度下，對于所有粒徑，都是均相多相聯(lián)合著火方式。

煤粉回流使火焰穩(wěn)定和燃燒強(qiáng)化

物體應(yīng)該具有怎樣的形狀才能使流體繞過它流動時(shí)受到盡可能小的阻力，即阻力損失較小，動能消耗較經(jīng)濟(jì)。

煤粉回流形成的不良繞體

工程上較常遇到的不良繞體是圓柱體。由于流體有粘性和圓柱有限長，流線不可能貼著圓柱表面流動。

煤粉均相著火的分析

大量的試驗(yàn)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。

煤粉懸浮顆粒群燃盡的影響因素

以上結(jié)果也同時(shí)說明，在計(jì)算達(dá)到基本上完成燃盡所需的時(shí)間時(shí)，考慮粒徑分布是非常重要的。

煤粉顯微組分在燃燒過程中的變化

在煤粉顆粒的熱解和燃燒過程中先是形成多個(gè)小氣泡，這些內(nèi)部氣泡孔洞的表面積迅速增加，燃燒后將逐漸消耗掉有機(jī)質(zhì)，因而氣泡孔洞的內(nèi)表面積又將減少。

煤粉柱塞流動中不均勻粒徑懸浮顆粒群燃盡

文獻(xiàn)首先給出了不均勻粒徑懸浮煤粉顆粒群燃盡速率的計(jì)算方法。下面將要介紹的煤粉燃盡的計(jì)算可認(rèn)為是對上述方法的擴(kuò)展，包括了不同的燃燒模式，并同時(shí)考慮了擴(kuò)散及表面反應(yīng)速率系數(shù)的影響。

煤粉氣流的著火

早期對煤粉著火的研究都是針對煤粉氣流。人們?yōu)榱丝刂泼簤m爆炸和煤粉燃燒過程，研究了煤粉氣流的較小點(diǎn)火能、點(diǎn)火溫度、著火時(shí)間、可燃極限、火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊取?/p>

煤粉氣流著火的影響因素

將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量稱為著火熱。它主要用于加熱煤粉和空氣以及使煤中水分蒸發(fā)和過熱。

煤粉氣流著火的數(shù)學(xué)模型

將煤粉氣流的流動簡化為一維層流，把復(fù)雜的流體力學(xué)因素排除在外，這樣處理起來較簡單。文獻(xiàn)中這類模型也較多。

煤粉氣流著火的數(shù)學(xué)模型實(shí)際電站鍋爐中的應(yīng)用

文獻(xiàn)利用煤粉氣流中顆粒的熱平衡來研究煤粉氣流的著火?？紤]了火焰鋒面、外圍輻射場對顆粒的輻射加熱和顆粒與氣相間的對流換熱，得到了計(jì)算爐內(nèi)顆粒著火時(shí)間的方法，并分析了輻射和回流煙氣加熱作用的大校

煤粉燃燒多噴口平行射流流動和計(jì)算

理論分析和實(shí)驗(yàn)研究表明，平行射流在較多方面和普通自由射流的規(guī)律性是相似的，可用同樣的運(yùn)動微分方程描述，用相似的研究方法去整理數(shù)據(jù)。

煤粉燃燒多股平行射流的混合特性

由此得出重要結(jié)論：沿伴隨流射流軸心方向的每個(gè)橫截面上，以速度差計(jì)算的動量差是一個(gè)常數(shù)，其值等于射流出口截面初始動量差。

煤粉燃燒射流中各個(gè)參數(shù)的積分關(guān)系

圓形射流卷吸的流量與射流的距離(z)成正比，矩形射流的卷吸量與距離的平方根成正比。

煤粉燃燒射流混合強(qiáng)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?yàn)檫@時(shí)速度相差大，混合好，擴(kuò)散快，能及時(shí)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。

煤粉燃燒旋轉(zhuǎn)射流動量矩及旋流強(qiáng)度

理意義是表示氣流向前運(yùn)動的能力，軸向速度越大，前進(jìn)能力越強(qiáng)。在極端情況下，叫硼，非常大，成為無旋轉(zhuǎn)的直射流。

煤粉燃燒時(shí)的對沖交叉射流

首先研究兩股射流動量相等、噴口直徑相同的正對沖射流的流動過程。射流互相撞擊后，有一個(gè)擠壓和轉(zhuǎn)向的過程，向著與初始射流相垂直的方向均勻流去，而且很對稱，這是在一個(gè)很大的自由空間內(nèi)的理想流動過程。

煤粉燃燒時(shí)的交錯對沖射流在鍋爐燃燒技術(shù)中廣泛應(yīng)用

交錯對沖射流在鍋爐燃燒技術(shù)中廣泛應(yīng)用的另一個(gè)例子是，四角布置直流燃燒器的射流，它能使?fàn)t膛中心形成一個(gè)直徑較大的旋轉(zhuǎn)氣流。

煤粉燃燒時(shí)的射流

由于鍋爐容量的增大，燃燒器的個(gè)數(shù)、高度以及一、二、三次風(fēng)之間的距離都在變化，比上述的伴隨流復(fù)雜得多。