2018年，中國(guó)共開(kāi)采煤炭35.46億噸，世界第一，占全球煤炭總產(chǎn)量的一半; 中國(guó)的生鐵產(chǎn)量7.7億噸. 隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，工業(yè)固體廢棄物日益增多，數(shù)額巨大，以粉煤灰為例，年產(chǎn)生量達(dá)6億噸之多， 成分復(fù)雜，處理難度較大。

熱平衡、著火與熄火

眾所周知，溫度對(duì)于燃燒反應(yīng)速度具有十分巨大的影響。但是反過(guò)來(lái)說(shuō)，燃燒反應(yīng)速度又要影響溫度，因?yàn)闅怏w溫度畢竟決定于燃燒過(guò)程中產(chǎn)熱和散熱之間的熱平衡。煤粉制備需要一套很嚴(yán)密的煤粉制備系統(tǒng)。只有當(dāng)反應(yīng)都有足夠的時(shí)間達(dá)到它們的平衡狀態(tài)時(shí)，才能達(dá)到熱力學(xué)平衡。當(dāng)達(dá)到了這種熱力學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，就認(rèn)為它已燃燒完全。在煤粉燃燒室內(nèi)，燃料的停留時(shí)間是有限的，可能只有一、二秒鐘甚至更短些。下面我們將研究當(dāng)停留時(shí)間不足以完全燃燒全部燃料時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果。

還要研究的另外一種平衡，通常稱為熱平衡，是由燃燒室內(nèi)的放熱速度與從里面帶出熱量的速度之間的平衡引出來(lái)的。研究可能存在的平衡狀態(tài)，有助于對(duì)著火與熄火現(xiàn)象的問(wèn)題時(shí)稱曲面商器的執(zhí)力特性。

影響燃燒穩(wěn)定性的因素

某些輸入條件的暫時(shí)波動(dòng)，如燃料量和入口溫度，較容易引起熄火，這就提出了能否以此：來(lái)分析暫態(tài)影響的問(wèn)題。前面的分析只是用于假定輸入條件保持不變的穩(wěn)定狀態(tài);在所涉及的這些輸入條件改變的場(chǎng)合，需要假設(shè)，與懸浮物溫度對(duì)它作出反應(yīng)時(shí)所需的時(shí)間相比，這些變化是緩慢的。反應(yīng)所需時(shí)間可能與停留時(shí)間相差不多。如果在這個(gè)意義上輸入條件的波動(dòng)是緩慢的，就可采用上述分析。但是，如果波動(dòng)比懸浮物溫度反應(yīng)更迅速.就不能采用上述分析，而需要一種適合于暫態(tài)工況的分析方法。

原則上煤粉爐的燃燒熱工況在負(fù)荷過(guò)高和過(guò)低時(shí)都有熄火危機(jī)。但是，因?yàn)槊悍蹱t的爐膛非常大，氣體在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間相對(duì)于其它動(dòng)力機(jī)械燃燒室來(lái)說(shuō)是相當(dāng)大的，所以在負(fù)荷高時(shí)發(fā)生的熄火危機(jī)在煤粉爐的實(shí)際運(yùn)行中還不會(huì)遇到。

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