煤粉氣流著火的影響因素

時間：2014-05-26 10:10:35

作者：世邦機器

煤粉氣流著火的影響因素

鍋爐中煤粉氣流的著火，或者可以說火焰在煤粉一次風混合物中的傳播，是靠對流傳熱和輻射傳熱來進行的。當煤粉空氣混合物以射流形式噴進爐膛而著火時，其著火的實質是：輻射傳熱直接到達煤粉表面而被煤粉吸收。對流傳熱則是煙氣與一次風混合，先傳熱給一次風，再由一次風傳給煤粉。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，后者的粉磨較校其中一次風把熱傳給煤粉的對流換熱的熱阻比較大。那么煤粉與一次風氣流著火過程中的輻射和對流兩種熱源之中究竟以何種為主呢?前蘇聯有人曾片面考慮問題而認為輻射傳熱只占2%～3%。根據近年來我國的研究，輻射傳熱大約可供給著火所需熱量的10%～30%。著火所需熱量的主要來源是對流傳熱。那么，影響著火的主要因素是什么呢?下面我們以一個一元系統來進行分析。

將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量稱為著火熱。它主要用于加熱煤粉和空氣以及使煤中水分蒸發和過熱。

按照上述煤粉氣流著火過程的物理模型，可分析影響煤數著火的主要因素如下：

(1)煤的揮發分如果很低，其著火溫度高，煤疥戛滴磊必薪刺;流壺才能著火。因此除非采取相應措施，煤的揮發分降低將使著火點推遲。煤的灰分多、水分多、一次風量大，都會使著火熱加大，不利于著火。此外，上述煤質的特性對著火的影響是相互的，目前還不能用單一指標來評判。

(2)一次風量增加時著火點推遲，而一次風速提高時著火所需的孕育時間仍需保證某一數值，所以著火點也要推遲。此外，一次風中的氧是煤中揮發分著火和燃燒所需要的，為了使揮發分盡可能迅速地燒掉，一般采用的一次風量應差不多等于揮發分燃燒的理論空氣量(即一次風量與揮發分大致符合燃燒化學反應的化學當量比)。CD提高煤粉與一次風氣流的初溫可以降低著火熱，使著火點前移。

(4)煤粉越細，其比表面積越大，溫升快，有利于著火穩定;燃燒器設計中設法形成煤粉氣流的旋轉或高溫煙氣的回流，或設法使煤粉局部濃度加大，都有利于著火穩定。這一點作者曾作過較多工作。此外，爐溫越高、一二次風混合越合理等也會有利于著火。

煤粉著火特性的判別

煤粉氣流的著火特性是如此復雜，但又是非常重要的，如果能采用一種簡單而有效的方法判定煤粉氣流的著火特性，將十分有利于鍋爐設備的設計、安全和經濟運行。

我們知道，煤焦的著火對煤粉燃燒來說至關重要。只有當煤焦充分著火時，才能說煤粉氣流處于穩定燃燒狀態。為此，幾十年來國內外許多學者對煤焦的著火作了大量的研究，取得了豐碩的成果，得出了許多重要而有價值的結論。傅維標通過理論分析和大量的實驗研究，提出了著火反應動力學參數與煤質之間的通用關系以及煤焦著火溫度與煤質之間的通用關系，為煤焦著火溫度的預報及煤粉著火與穩燃特性的判別帶來了很大的方便。