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煤粉應用之燃燒中煤粉的膨脹對火焰長度的影響 粉煤灰精細分類深加工

來源:山東埃爾派粉體科技有限公司發布日期:2021-04-09

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燃燒中煤粉的膨脹對火焰長度的影響

煙煤粉燃燒的火焰長度一般比較短。原因有兩個,其一,它在燃燒過程中揮發分析出后,形成中空球體,在快速熱解時,煤粒內部的揮發物甚至向外噴射,使成溶融狀的煤粉發生膨脹,形成煤胞,增加了煤的比表面積,燃燒過程加快;其二,內部燃燒的影響。當炭粒疏松多孔時,通過炭粒孔隙進入的氧使得燃燒反應,不僅在外表面而且也在內表面進行,這就是內部燃燒。煤粉加工設備在煤粉的應用中有著很重的地位,而煤粉碎機,就是重中之重了。實驗研究表明,中等揮發分的煤膨脹較大,較細的煤比粗煤膨脹強烈些,而內部燃燒發生在中等大小的顆粒和不太高的溫度下燃燒時,特別是在低溫氧化下,內部反應特別激烈,對于揮發分較少的無煙煤,近似炭粒的燃燒,幾乎沒有膨脹過程,多數在外表面燃燒,反應也不快,火焰一般拉得比較長。而褐煤即使受到快速加熱也很少膨脹。因此,劣質煤(包括無煙煤、褐煤和多灰分煙煤)的火焰比較長。

高湍流度氣流能縮短煤粉火焰長度

旋轉射流的強度可用旋流數S的大小來衡量,S越大,回流旋渦越強烈,有點類似于鈍體尾跡的回流區,湍流強度都比較大,這對縮短煤粉火焰長度是有利的。

強湍流流場中煤粒溫度和運動狀態的影響

運動中的燃燒煤粒溫度一向是人們比較感興趣的課題,它不僅關系到燃燒過程的穩定和強化,而且在計算燃燒學方面也是一個很重要的參數。

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。

在強湍流流場中,顆粒的運動狀態也是值得注意的。由于煤粉顆粒不是球形,在力的作用下,特別是強旋流和回流區內的循環作用下,粒子要發生強烈的旋轉,甚至每秒鐘能打轉約1000次。當它碰在固體壁上時,不斷地彈跳。粒子之間互相碰撞的機會也特別多。因此,鈍體尾跡中存在固體粒子將強化射流中湍流運動,特別是燃燒的煤粒對流場擾動更大。

強湍流流場中單股煤粉射流火焰的特點

單股煤粉射流火焰有其特殊性。它不像均勻混氣那樣看到明顯的火焰錐(如本生燈火焰錐面)。由于煤粉燃燒持續的時間較長,特別是焦炭的燃燒,在火焰的頂部甚至比底部還要寬。同時,大顆粒煤粉隨著運載氣流運動也在整個過程中進行燃燒口。

發物的析出和著火,然后形成大量煤粒的火焰面,因此火焰頂部必然擴張嘲]。有的甚至發現,在火焰鋒面的后面可以探測到有二次點燃的趨勢。對于無煙煤來說,由于揮發分比較少,燃燒時間延續較長,以上現象就更為明顯。


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