時間：2014-05-26 10:10:35
作者：世邦機器
燃燒模式
在探討柱塞流動中懸浮煤粉顆粒群的等溫燃燒(即不考慮傳熱與混合問題)之前，我們先對顆粒的燃燒模式作一簡短說明。
燃燒模式在此是指煤粉顆粒在燃燒過程中物理結構的變化。例如，碳可以從顆粒外表面燒蝕，而其密度保持不變，即所謂的等密度燃燒模式;或者可以均勻地在整個顆粒中燃燒，而顆粒尺寸不發生變化，即所謂的等直徑燃燒模式。煤粉磨機屬于煤粉制備設備，在煤粉制備工藝流程中是必不可少的。如果顆粒呈一空心球形，所有的質量都集中在其外殼上，那么燃燒時尺寸也不會發生變化。對許多煤種，在煤粉火焰的快速加熱下，發生后一種情況是極有可能的。
單一粒徑懸浮炭顆粒群的燃盡
為了計算懸浮炭顆粒群的燃盡時間，需先計算自由氣流中的氧分壓。在混合已經完成的條件下，沿火焰的氧氣分壓力將由于燃燒過程中氧的消耗而下降。在一預混火焰中，任一點的氧濃度取決于在該點有多少燃料已經燃盡，并與比值廠有關。
嚴格地說，氧氣分壓力應根據燃燒產物的實際組成來計算。如果忽略分解反應以及煤中所含的氫燃燒時分子數增加這些因素的影響，并假定揮發分首先燃燒，而殘炭的未燃盡率為u的話，則可以近似地寫出氧分壓的表達式：
對于在等溫柱塞流動中燃燒的單一粒徑懸浮炭顆粒群，有可能將控制火焰任一部位燃燒速率的所有因素都表示成殘炭未燃盡率的函數，因而也就有可能直接計算出懸浮顆粒群的燃盡時間。在燃燒模式一定的條件下，顆粒直徑即可直接由殘炭的未燃盡率U計算得到，從而在假定諸如氣體溫度、表面反應速率系數以及自由氣流中的氧分壓這些參數已知時，顆粒表面積以及單位面積的反應速率都可表示成U的函數。此外，應用方程，氧分壓也可以表示成U和其它參數的函數形式。經過整理末了即得到U隨時間下降速率的微分方程，該方程的解析解則給出顆粒的燃盡時間。
-END-
如果在噴口端加裝鈍體，火焰將分成兩股。由于尾跡回流區存在負的壓力梯度，會使這兩股射流在某一距離處收攏、匯合(后駐點)，合并成更為擴大的火焰，恢復單股火焰的特征。
煤粉燃燒中煤需要磨成很細的煤粉，粉粒直徑一般在100Jum以下。磨成細粉以后，煤的表面積會增大。
有相應的理想煤粉濃度，這種濃度對不同的煤種(煙煤和貧煤)、不同的空氣溫度(冷風和熱風)是不同的。
根據著火方式的判據，當煤粉濃度為0.5～o.6kgc/kga之間某一值時，氣固兩相著火時間曲線相交，兩相著火時間相等，表現為聯合著火。
為了檢驗模型的正確性，首先將其與實驗結果進行比較。實驗是在一維煤粉爐上進行的，試驗爐的結構及特點，文獻已作了詳細的描述，試驗所用的煤種為青山煙煤，煤粉是通過150目篩的寬篩分，其平均粒徑約為50/m。試驗時用電爐和煤氣燃燒加熱，當爐溫達到一定值后，撤出煤氣，投入煤粉氣流燃燒。待爐內燃燒穩定，壁溫和火。
選擇了用炭的干燥無灰基工業分析揮發分份額與碳化溫度的關系線圖;文獻將在900℃和在給定碳化溫度下煤的失重的差值與碳化溫度作圖，用以表示試驗結果與900℃這一任意選定的溫度下煤的熱解特性的關系。
