煤粉濃度與炭消耗的關(guān)系

時(shí)間：2014-05-28 09:55:28

作者：世邦機(jī)器

當(dāng)煤粉濃度為0.742kgc/kga時(shí)，在0.35m處固定碳消耗得很少，而揮發(fā)分析出已較多，這時(shí)由于煤粉濃度較高，氣流中的揮發(fā)分濃度相應(yīng)地也較高，而在這之前著火已經(jīng)發(fā)生，因此可以斷言，煤粉氣流的著火首先是由揮發(fā)分燃燒開(kāi)始的。煤粉制備需要一套很?chē)?yán)密的煤粉制備系統(tǒng)。此后揮發(fā)分的消耗速度變化不大，而固定碳經(jīng)過(guò)一低平段后才開(kāi)始燃燒，消耗速度迅速增加。當(dāng)煤粉濃度降至0.412kgc/kga時(shí)，著火過(guò)程仍從揮發(fā)分析出和燃燒開(kāi)始。當(dāng)煤粉濃度降至0.186甚至是0.103kgc/kga時(shí)，在距離0.4m以前，揮發(fā)分已有一定的析出，固定碳的消耗幾乎為零，在此之后，固定碳快速消耗而揮發(fā)分析出量增加并不多。事實(shí)上，著火是在0.4m附近處發(fā)生，可見(jiàn)著火是由固定碳燃燒開(kāi)始的。

揮發(fā)分的析出和燃燒使煤粉火焰穩(wěn)定的機(jī)理是比較復(fù)雜的。一般認(rèn)為，揮發(fā)分的燃燒反應(yīng)首先是揮發(fā)分中碳?xì)浠衔锟焖俨糠值匮趸蒀O，而后CO再進(jìn)一步發(fā)生氣相反應(yīng)生成CO。可以肯定，碳?xì)浠衔锏牟糠盅趸窍喈?dāng)快的，而CO氧化速度較慢，是揮發(fā)分燃燒反應(yīng)的限制步驟。

三種煤的煤粉氣流中CO和CO的生成與煤粉濃度的關(guān)系。對(duì)于濃度為0.103kgc/kga的煤粉氣流，在距離燃燒器出口0.4m以前，已有較多的揮發(fā)分析出，但CO和CO：的生成量都很少，可見(jiàn)燃燒并未真正開(kāi)始。此后，CO有一定程度的增加但數(shù)量不多，而CO。則發(fā)生了飛升的變化，說(shuō)明著火已開(kāi)始。很明顯，這就是固定碳先著火，CO的增多是由于0和C的直接反應(yīng)的結(jié)果，而不是CO氧化成CO，因?yàn)镃O在稀的耗極少，CO的生成主要依靠揮發(fā)分的析出和著火，加上這時(shí)的Oz比較少，因此高煤粉濃度時(shí)CO的生成量較多。在距離0.5m以后，燃燒的火焰溫度很高，因?yàn)閾]發(fā)分的析出和燃燒較猛烈，顆粒的表面反應(yīng)也已開(kāi)始，對(duì)于煤的多相表面氧化反應(yīng)，在試驗(yàn)的溫度條件下，CO是主要產(chǎn)物，隨著氧化的不斷加入，CO進(jìn)一步氧化成COz，與多相反應(yīng)相比，CO的氣相氧化速度是迅速的，因而出現(xiàn)了CO的迅速增加。