单颗粒煤的着火

单颗粒煤的着火

对单颗粒煤的着火试验研究的文献报道较多，其原因主要是试验简单易行，而且易于利用现有的理论进行分析，并将其结果推广到颗粒群甚至煤粉气流。早期对煤粒着火研究主要采用水平管试验法、垂直炉管试验法，而现在则发展到诸如静止颗粒技术、热重分析技术、激光技术等。煤粉加工设备在煤粉的应用中有着很重的地位，而煤粉碎机，就是重中之重了。现代煤粉着火试验方法较突出的进步是由Cassel和Lieb-mann获得的，他们减少携带煤粉的空气量，并减少颗粒的浓度，使颗粒的着火、燃烧可视作彼此无关的单颗粒状态，试验简单，可用Semenov热着火理论(TET)为基础解释单颗粒的试验结果。

对单颗粒煤着火的理论分析较早是由Nusselt在1924年作出的。他利用了非稳态能量方程来计算达到颗粒着火的时间。此后，许多研究者在煤粒着火方面进行了大量的工作，概括起来有两种分析方法：一种是Semenov着火简化模型，另一种是进行数值求解。

煤粒的热平衡方程可写成以下的一般形式：

许多研究者都运用了热着火理论分析单颗煤粒的非均相着火，只是所采用的QG的计算形式不同而已。TET能给出简单而清晰的着火表达式，但要作比较大的简化，也就是在计算QG时需要假设Arrhenius准则A，这一假定对煤来说有时是不成立的，例如对褐煤就不合适。而采用数值求解时，当计算的煤粒温度出现突跃时即认为着火。这种分析的优点是不需作的假定，比较准确，但得不到着火的表达式。

为了克服上述两种方法的缺陷，文献对煤粒温升的控制微分方程进行了无因次化，并探讨了温跃发生的条件，从而确立了着火的通用条件。

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