煤粉的著火與燃盡動力學

煤粉的著火與燃盡動力學

煤粉燃燒就是把煤磨成細粉用空氣送入爐中在懸浮狀態下的燃燒。從褐煤到無煙煤的一切煤種都能采用煤粉燃燒。油頁巖也能磨成細粉而懸浮燃燒。煤粉與水混合制成的水煤漿，噴入爐中霧化后懸浮燃燒，也屬于煤粉燃燒。

煤粉燃燒的優點是，燃燒效率高，在容量上不受限制，蒸發量從3～5kg/s(10～20 t/h)一直到500～600 kg/s(2000 t/h上下)或更高的容量，都可采用這種燃燒方式。在我國，一般10 kg/s以上的鍋爐才開始采用煤粉燃燒。

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。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，后者的粉磨較校原lcm3的正方煤塊，磨成lOOtLm的細粉以后，其表面積會增大1000倍，這有利于燃燒。不過在爐膛中，煤粉的運動速度與運載它的氣流基本上相同，因而煤粉在爐內停留時間很短，約1～2s。因此，煤粉需要在這樣短的時間里基本上燃燒完全(又稱燃盡)，才能達到較高的燃燒效率。

煤粉的燃燒過程是：煤粒由運載它的空氣噴入爐膛后，受到爐內火焰、高溫煙氣的加熱，溫度升高，開始把水分蒸發掉。一般地，隨著溫度的進一步上升，煤中的揮發物開始析出，并在煤粒周圍燃燒，使煤粒進一步加熱;在析出揮發物后，煤粉顆粒就變成了高溫的焦炭顆粒，會進一步燃燒，直到燃荊近年來也有大量研究表明，隨著煤中水分的蒸發，溫度的上升，煤中固態碳首先著火燃燒，釋放出熱量后揮發分才開始析出;或者揮發分的析出與固定碳的著火燃燒幾乎同時進行，隨后煤粒完成其燃盡過程。出現上述不同的煤粉燃燒過程的原因主要是煤的成分不同。另外，加熱方式等環境因素的變化也會影響其燃燒過程。

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