時間：2014-05-26 10:10:35
作者：世邦機器
均相著火的分析
煤的均相著火涉及到熱解、揮發分的析出速度和組成、揮發分的氣相反應機理等，而人們對這些的了解還是很不夠的。因此，對煤的均相著火的研究特別是理論分析一直發展緩慢。
文獻首先在不考慮多相反應時分析了煤粒的均相著火，認為煤粒熱解析出的揮發分擴散到熱的環境中與氧混合，反應面出現在揮發分濃度與氧成化學當量比的位置，反應放熱正好可以滿足煤的熱解吸熱和加熱熱解產物到著火溫度，即dT/dr=0。模型預報了著火所需環境溫度隨氧濃度、粒徑等的變化，但是對著火溫度隨氧濃度的變化的預報卻不符合試驗的結果。文獻認為是其絕熱準則使用不當造成的;文獻則認為是其低估了邊界層加熱區內揮發分反應放熱的結果，并在既考慮顆粒表面的氧化反應，又考慮空間揮發分的氣相氧化的基礎上，建立了單顆煤粒穩態燃燒的詳細模型。褐煤粉碎機和煤粉破碎機均用于煤粉加工的，前者的粉末較大，后者的粉磨較校該模型在不計表面氧化反應時就得到均相著火的模型。其著火判據是：當燃燒狀態由低溫燃燒或動力燃燒轉變為高溫燃燒或擴散燃燒時著火發生。模型成功地預報了著火溫度隨粒徑、氧濃度等的變化，與試驗結果相符。缺點是模型很復雜，需要用數值方法求解，且備參數對著火的影響不直觀。為此，人們還建立了一些簡化模型。如文獻E363利用可燃氣體濃度極限建立了煤粉均相著火模型。模型認為，煤熱解析出可燃揮發物及表面一次反應生成CO，當這些可燃氣體混合物的濃度達到其濃度極限下限且溫度達到其瞬時著火溫度時，均相著火發生;文獻在較準確的數值模擬的基礎上，提出了帶化學反應的分區簡化模型來描述煤粒的均相著火。
著火機制的變化
大量的試驗研究E18,40～423表明，高揮發分煤易發生均相著火，而低揮發分煤則易發生多相著火。對于高揮發分煤易于發生均相著火是不難理解的，這是因為其揮發分高且析出快.極易在煤粒周圍的氣相物中形成達到可燃極限的混合物。
粒徑對著火機制的影響文獻中已有許多報道。雖然所得的發生著火機制變化的臨界粒徑有出入，但大顆粒易發生均相著火而小顆粒易發生多相著火的結論是一致的。此外，其它一些條件如加熱速度、氧濃度等，也在一定程度上影響煤的著火機制。
-END-
湍流強度分布的特點是在回流區的邊界上湍流強度非常大，非常大值已超過60%，達68%左右，這里正是熱量、質量和動量交換較強烈的地方，也是燃料著火的前沿，有兩條明亮的火焰，即使在中心線附近，湍流強度也達到50%。
以上可以看出，煤粉氣流的升溫速度與粒徑成反比。對于極低濃度下的多相著火，煤粉粒徑減少，升溫速度加快，對應的著火溫度也降低。
可是，由于管道布置上的困難，一次風的兩個彎頭總不會使濃粉流在向火側。如果爐內氣流為逆時針方向旋轉，四個角中只在兩個角的濃粉流為向火側，而另外兩個角的濃粉流為背火側，淡粉流反而在向火側。
近幾十年來，煤的熱分解研究是世界上十分活躍的研究領域之一。這不僅由于熱分解是煤的燃燒過程的一個重要的初始過程，對著火有極大的影響，也因為它是煤的其它轉換過程如氣化、液化、精煉等的重要步驟，同時與污染物的形成也有密切的聯系。
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。
當煤熱解時，一個鏈的斷裂需要一定量的能量，因此對于煤種，相同的鏈斷裂需要相同的能量。而在同樣的顆粒溫度下，對煤種中的相同的官能團。
