單顆粒煤的著火

時間：2014-05-26 10:10:35

作者：世邦機(jī)器

單顆粒煤的著火

對單顆粒煤的著火試驗研究的文獻(xiàn)報道較多，其原因主要是試驗簡單易行，而且易于利用現(xiàn)有的理論進(jìn)行分析，并將其結(jié)果推廣到顆粒群甚至煤粉氣流。早期對煤粒著火研究主要采用水平管試驗法、垂直爐管試驗法，而現(xiàn)在則發(fā)展到諸如靜止顆粒技術(shù)、熱重分析技術(shù)、激光技術(shù)等。煤粉加工設(shè)備在煤粉的應(yīng)用中有著很重的地位，而煤粉碎機(jī)，就是重中之重了。現(xiàn)代煤粉著火試驗方法較突出的進(jìn)步是由Cassel和Lieb-mann獲得的，他們減少攜帶煤粉的空氣量，并減少顆粒的濃度，使顆粒的著火、燃燒可視作彼此無關(guān)的單顆粒狀態(tài)，試驗簡單，可用Semenov熱著火理論(TET)為基礎(chǔ)解釋單顆粒的試驗結(jié)果。

對單顆粒煤著火的理論分析較早是由Nusselt在1924年作出的。他利用了非穩(wěn)態(tài)能量方程來計算達(dá)到顆粒著火的時間。此后，許多研究者在煤粒著火方面進(jìn)行了大量的工作，概括起來有兩種分析方法：一種是Semenov著火簡化模型，另一種是進(jìn)行數(shù)值求解。

煤粒的熱平衡方程可寫成以下的一般形式：

許多研究者都運用了熱著火理論分析單顆煤粒的非均相著火，只是所采用的QG的計算形式不同而已。TET能給出簡單而清晰的著火表達(dá)式，但要作比較大的簡化，也就是在計算QG時需要假設(shè)Arrhenius準(zhǔn)則A，這一假定對煤來說有時是不成立的，例如對褐煤就不合適。而采用數(shù)值求解時，當(dāng)計算的煤粒溫度出現(xiàn)突躍時即認(rèn)為著火。這種分析的優(yōu)點是不需作的假定，比較準(zhǔn)確，但得不到著火的表達(dá)式。

為了克服上述兩種方法的缺陷，文獻(xiàn)對煤粒溫升的控制微分方程進(jìn)行了無因次化，并探討了溫躍發(fā)生的條件，從而確立了著火的通用條件。