煤粉的燃燒

煤粉的燃燒

煤粉的燃燒過程是一個復雜的受物理化學因素影響的多相燃燒過程。在此過程中，既發生燃燒化學反應，又發生質量和熱量的傳遞、動量和能量的交換。

一般而言，煤中的可燃物主要是焦炭，它占煤發熱量的40%(泥煤)至95%(無煙煤)，而且其燃燒時間較長，所以焦炭燃燒的快慢是整個燃燒過程的關鍵。

煤粉的燃盡

煤粉氣流著火以后，煤粉就強烈地燃燒。燃燒速度起初很高，然后逐漸減慢，因為氣流中的氧濃度逐漸減校煤粉磨粉機再生產煤粉設備中占據了一個比較重要的地位。煤粉燃盡過程的條件和機理是十分復雜的。在整個燃盡過程中，氣流的溫度起初飛速上升，因為此時燃燒非常迅速，燃燒產熱非常多，遠遠超過了吸熱的影響。等到后來燃燒速度減慢了，燃燒產熱減小，抵消不了水冷壁吸熱的影響，溫度就逐漸下降，直到氣流離開爐膛。

實際的鍋爐爐膛是一個三維空間，爐膛中有一個理想溫度點，稱為火炬中心。從火炬中心向三維空間中任一個方向前進，溫度都逐漸降低。

送進爐膛的煤粉與空氣混合物中的濃度也不均勻。燃燒器與燃燒器之間也存在著煤粉和空氣分配不均勻的現象。為了提高煤粉的著火、燃燒和燃盡性能，并降低燃燒污染物的排放，一次風和二次風要在燃燒過程中逐步混合。燃盡過程中燃料與氧的濃度也都在變化。

煤粉與空氣流是氣固兩相流動。兩相射流中煤粉顆粒比較多地將沿著線飛行，不會像氣體那樣自由地向側邊擴散。而且在重力場的作用下，煤粉受到了沉降作用的影響。煤粉又是直徑不同的一大群顆粒組成的寬篩分混合物，即使直徑均勻的粉粒噴進爐膛，由于顆粒和氣流運動狀態存在隨機的湍流脈動，有些在爐內停留的時間長一些，有些則短一些。

煤粉的燃盡過程是這樣復雜.所以現在還不能對整個燃盡過程提出一個比較完整的物理模型。迄今為止，有不少研究者提出了這種或那種物理模型，但是都只能解釋某些局部的現象，或者對燃盡過程作出了許多簡化的假設。下面我們對柱塞流動中懸浮顆粒群的等溫燃燒的特性進行介紹。

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