時間:2014-05-27 10:38:33
作者:世邦機器
鈍體尾跡煤粉燃燒過程的研究
鈍體尾跡中煤粉的燃燒過程比較復雜,它除了上述均勻混氣回流區的零維穩燃理論外,由于煤粉燃燒過程的特殊性,還有其他特殊規律?,F在先來研究鈍體尾跡煤粉燃燒過程的特點。
1.煤粉燃燒是典型的多相燃燒過程
煤粉燃燒比均勻混氣復雜得多,它一般包括下列子過程:較長的預熱時間,揮發分析出,快速熱分解和燃燒,焦炭的燃燒和燃荊在這個較長的燃燒過程中,影響燃燒穩定性的因素是多方面的,如煤的種類和成分不同、顆粒大孝表面及內部的多孔性、孔隙率、燃燒過程的膨脹性、炭表面灰殼阻礙氧擴散的因素,等等。這些過程和均勻混氣有較大的差別,是一個典型的多相燃燒過程。
3.燃燒煤粉的膨脹對火焰長度的影響
煙煤在燃燒過程中揮發分析出后,形成中空球體,在快速熱解時,煤粒內部的可燃物甚至向外噴射,使成熔融狀的煤粒發生膨脹,形成煤胞。如果煤粒疏松多孔,氧擴散至內部,使燃燒不僅在外表面,而且在內表面進行,火焰相對較短。煤粉磨粉機再生產煤粉設備中占據了一個比較重要的地位。對于揮發分較少的無煙煤,近似焦灰燃燒,幾乎沒有膨脹過程,反應也不快,火焰拉的比較長。而褐煤即使受到快速加熱也很少膨脹。因此,劣質煤粉燃燒的火焰比較長。
4.燃燒過程中煤粒的運動狀態及溫度
煤粉顆粒不是球形,它在力的作用下,特別是強旋流和回流區內循環作用下,發生強烈的旋轉,每秒鐘甚至旋轉約1000次。在強旋流的流場中(旋流數S=1.o),火焰長度可以縮短為無旋火焰(S=o)長度的1/3左右。
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隨著國民經濟的發展,人們將面臨著人口、資源和環境的危機,尤其是環境污染。煤粉燃燒和它的關系是非常密切的,到21世紀中葉(2050年),化石能源仍然占主導地位,全世界用煤量占一次能源的30%以上,中國則占60%~70%,它們所造成的污染仍然是非常嚴重的。
事實上,來自火焰前沿的輻射并不是單方向的。適用于無窮大平面系統的這一單方向輻射的假定所引起的誤差,將在下一段中加以討論。
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。
研究著火過程比較簡便的方法是研究初始階段的溫度場,這里測量了燃燒器出口的溫度分布。
煤粉高效燃燒和火焰穩定的關鍵是燃燒的初始階段,當煤粉剛噴入爐內o.15秒時,揮發分析出已超過80%,固定碳燒掉60%,在0.2秒時,煤粉已燒去80%,而剩下的20%煤需要4倍(o.8秒)時間才能燒完。
盡管煤的組成是各向異性的,但卻具有一些規律性的特征,將其定義為物理結構和化學結構。對這些特征的詳盡了解,對于理解煤在不同的物理和化學過程如液化、氣化和燃燒過程中的行為是必不可少的。