時間:2014-05-28 09:55:28
作者:世邦機器
煤粉粒徑對著火時間的影響(對流)
如果僅考慮對流加熱的因素??梢钥闯?,粒徑越小,臨界煤粉濃度越大,這是由于小顆粒的升溫速度快,更易于發生多相著火,只有在更高的濃度下才會出現均相著火,而大的顆粒升溫速度相應降低了氣相的升溫速度,使得著火更早地進入加熱控制區。煤粉磨機屬于煤粉制備設備,在煤粉制備工藝流程中是必不可少的。在加熱控制區以前,隨著粒徑的減小,著火時間縮短,這同樣是因為小顆粒升溫速度快的緣故。
以上所述的是煤粉粒徑對著火溫度、著火時間和著火方式的影響。在這個過程中煤粉濃度不同,影響的規律也是不同的。煤質的另一特性--灰分對火焰傳播速度的影響,揮發分固定為30%,灰分變化為A一5%,15%,30%,40 %,可見火焰傳播速度隨灰分的增加而降低,但不同的灰分中還存在一個理想的煤粉濃度,其理想值約為4kgc/kga。
燃燒強化的良好效果是使燃煤得到充分利用和大大節約助燃用油。例如,飛灰含碳量從改造前的17%~20%降低到13%以下,大渣的含碳量也有所下降。值得提出的是,由于火焰穩定,即使在較低的鍋爐負荷下也不投助燃油,因此,14爐的燃油量從燃燒器改造后直線下降。
其他的效果還有,由于縮短了管道的長度和減少彎頭,一次風管的阻力大大地減少了。新裝的扭曲隔板只1.5m,流線較好,也沒有增加多少阻力。還有,由于燃燒強化,爐膛內放熱增多,改造前的主蒸汽溫度偏低問題已有所回升,提高到接近于原設計值。
彎管濃縮的工業應用另一個典型是PM燃燒器。這種燃燒器利用一種特殊彎頭(煤粉分配器)在爐前把煤粉分成濃淡兩股送入燃燒區,濃淡煤粉的比例可達90:10.即濃側煤粉濃度為濃縮前的90%,剩下的10%稀煤粉送入稀側段,可見煤粉濃縮效果是比較好的。這種從日本進口的PM燃燒器在黃臺電廠應用效果良好。
彎管濃縮工業應用的第三個典型是PAX燃燒器。它的工作原理也是用彎管的離心作用把一次風中的煤粉濃縮,然后與熱空氣(315.6℃相混合,使之升溫后送入爐內實現高溫和高濃度燃燒;另一股較稀的粉流(10煤粉)和冷風(93℃)混合,主燃燒器(旋流分級燃燒器)旁側送入爐內,進行低濃度燃燒。需要注意的是,濃縮后的高濃度煤粉流的速度較低,延長了它在著火區的停留時間。另外,在燃燒器下游位置再送入一部分燃燒用空氣,以實現空氣分級輸送,減少NO的產生。因此,PAX燃燒器具有以下顯著的特點:
(1)彎管離心分離,實現高濃度煤粉燃燒;
(2)濃粉流加溫,實現高溫穩定燃燒;
(3)濃粉流降速,延長在著火區的停留時間;
(4)空氣分級送入,降低NO的生成量;
(5)彎管濃縮配合旋流燃燒器,實現多功能燃燒。
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煤粒在著火前加熱時,顆粒的溫度并不是處處都相同的。實際上,當它受外界加熱的過程中,顆粒的中心溫度比表面溫度低。
為了分析簡單起見,我們考慮“強烈攪拌的模型”,即認為某一空間中,內部的氣體極強烈地摻混以至爐內溫度、濃度和速度等物理參數非常均勻。
選擇了用炭的干燥無灰基工業分析揮發分份額與碳化溫度的關系線圖;文獻將在900℃和在給定碳化溫度下煤的失重的差值與碳化溫度作圖,用以表示試驗結果與900℃這一任意選定的溫度下煤的熱解特性的關系。
正是由于這些突出的優點,高濃度煤粉使燃燒過程強化和火焰穩定,它的突出表現是煤粉濃度提高后整個爐膛溫度水平提高了。
即假定煤由非活性結構和活性結構兩部分組成。前者不參加熱解,后者則以下述方式進行反應:水和二氧化碳首先析出,煤粒同時轉變成中間物--變形原漿,繼而參與進一步反應生成輕的氣體產物、重烴類氣體與焦油。
由于煤粉顆粒的慣性是煤粉局部高濃度區形成的主要原因,文獻F64]建議在設計船形體燃燒器時,要特別注意選取合適的船形體幾何形狀、阻塞比和在燃燒器內的布置