煤粉的著火與燃盡動力學(xué)

煤粉燃燒就是把煤磨成細(xì)粉用空氣送入爐中在懸浮狀態(tài)下的燃燒。從褐煤到無煙煤的一切煤種都能采用煤粉燃燒。油頁巖也能磨成細(xì)粉而懸浮燃燒。煤粉與水混合制成的水煤漿，噴入爐中霧化后懸浮燃燒，也屬于煤粉燃燒。

煤粉燃燒的優(yōu)點(diǎn)是，燃燒效率高，在容量上不受限制，蒸發(fā)量從3～5kg/s(10～20 t/h)一直到500～600 kg/s(2000 t/h上下)或更高的容量，都可采用這種燃燒方式。在我國，一般10 kg/s以上的鍋爐才開始采用煤粉燃燒。

煤粉燃燒中煤需要磨成很細(xì)的煤粉，粉粒直徑一般在100Jum以下。磨成細(xì)粉以后，煤的表面積會增大。褐煤粉碎機(jī)和煤粉破碎機(jī)均用于煤粉加工的，前者的粉末較大，后者的粉磨較校原lcm3的正方煤塊，磨成lOOtLm的細(xì)粉以后，其表面積會增大1000倍，這有利于燃燒。不過在爐膛中，煤粉的運(yùn)動速度與運(yùn)載它的氣流基本上相同，因而煤粉在爐內(nèi)停留時(shí)間很短，約1～2s。因此，煤粉需要在這樣短的時(shí)間里基本上燃燒完全(又稱燃盡)，才能達(dá)到較高的燃燒效率。

煤粉的燃燒過程是：煤粒由運(yùn)載它的空氣噴入爐膛后，受到爐內(nèi)火焰、高溫?zé)煔獾募訜?，溫度升高，開始把水分蒸發(fā)掉。一般地，隨著溫度的進(jìn)一步上升，煤中的揮發(fā)物開始析出，并在煤粒周圍燃燒，使煤粒進(jìn)一步加熱;在析出揮發(fā)物后，煤粉顆粒就變成了高溫的焦炭顆粒，會進(jìn)一步燃燒，直到燃荊近年來也有大量研究表明，隨著煤中水分的蒸發(fā)，溫度的上升，煤中固態(tài)碳首先著火燃燒，釋放出熱量后揮發(fā)分才開始析出;或者揮發(fā)分的析出與固定碳的著火燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行，隨后煤粒完成其燃盡過程。出現(xiàn)上述不同的煤粉燃燒過程的原因主要是煤的成分不同。另外，加熱方式等環(huán)境因素的變化也會影響其燃燒過程。

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