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煤粉浓度与炭消耗的关系

时间:2014-05-28 09:55:28

作者:世邦机器

煤粉浓度为0.742kgc/kga时,在0.35m处固定碳消耗得很少,而挥发分析出已较多,这时由于煤粉浓度较高,气流中的挥发分浓度相应地也较高,而在这之前着火已经发生,因此可以断言,煤粉气流的着火首先是由挥发分燃烧开始的。煤粉制备需要一套很严密的煤粉制备系统。此后挥发分的消耗速度变化不大,而固定碳经过一低平段后才开始燃烧,消耗速度迅速增加。当煤粉浓度降至0.412kgc/kga时,着火过程仍从挥发分析出和燃烧开始。当煤粉浓度降至0.186甚至是0.103kgc/kga时,在距离0.4m以前,挥发分已有一定的析出,固定碳的消耗几乎为零,在此之后,固定碳快速消耗而挥发分析出量增加并不多。事实上,着火是在0.4m附近处发生,可见着火是由固定碳燃烧开始的。

挥发分的析出和燃烧使煤粉火焰稳定的机理是比较复杂的。一般认为,挥发分的燃烧反应首先是挥发分中碳氢化合物快速部分地氧化成CO,而后CO再进一步发生气相反应生成CO。可以肯定,碳氢化合物的部分氧化是相当快的,而CO氧化速度较慢,是挥发分燃烧反应的限制步骤。

三种煤的煤粉气流中CO和CO的生成与煤粉浓度的关系。对于浓度为0.103kgc/kga的煤粉气流,在距离燃烧器出口0.4m以前,已有较多的挥发分析出,但CO和CO:的生成量都很少,可见燃烧并未真正开始。此后,CO有一定程度的增加但数量不多,而CO。则发生了飞升的变化,说明着火已开始。很明显,这就是固定碳先着火,CO的增多是由于0和C的直接反应的结果,而不是CO氧化成CO,因为CO在稀的耗极少,CO的生成主要依靠挥发分的析出和着火,加上这时的Oz比较少,因此高煤粉浓度时CO的生成量较多。在距离0.5m以后,燃烧的火焰温度很高,因为挥发分的析出和燃烧较猛烈,颗粒的表面反应也已开始,对于煤的多相表面氧化反应,在试验的温度条件下,CO是主要产物,随着氧化的不断加入,CO进一步氧化成COz,与多相反应相比,CO的气相氧化速度是迅速的,因而出现了CO的迅速增加。

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