煤粉气流着火的影响因素

煤粉气流着火的影响因素

锅炉中煤粉气流的着火，或者可以说火焰在煤粉一次风混合物中的传播，是靠对流传热和辐射传热来进行的。当煤粉空气混合物以射流形式喷进炉膛而着火时，其着火的实质是：辐射传热直接到达煤粉表面而被煤粉吸收。对流传热则是烟气与一次风混合，先传热给一次风，再由一次风传给煤粉。褐煤粉碎机和煤粉破碎机均用于煤粉加工的，前者的粉末较大，后者的粉磨较校其中一次风把热传给煤粉的对流换热的热阻比较大。那么煤粉与一次风气流着火过程中的辐射和对流两种热源之中究竟以何种为主呢?前苏联有人曾片面考虑问题而认为辐射传热只占2%～3%。根据近年来我国的研究，辐射传热大约可供给着火所需热量的10%～30%。着火所需热量的主要来源是对流传热。那么，影响着火的主要因素是什么呢?下面我们以一个一元系统来进行分析。

将煤粉气流加热到着火温度所需的热量称为着火热。它主要用于加热煤粉和空气以及使煤中水分蒸发和过热。

按照上述煤粉气流着火过程的物理模型，可分析影响煤数着火的主要因素如下：

(1)煤的挥发分如果很低，其着火温度高，煤疥戛滴磊必薪刺;流壶才能着火。因此除非采取相应措施，煤的挥发分降低将使着火点推迟。煤的灰分多、水分多、一次风量大，都会使着火热加大，不利于着火。此外，上述煤质的特性对着火的影响是相互的，目前还不能用单一指标来评判。

(2)一次风量增加时着火点推迟，而一次风速提高时着火所需的孕育时间仍需保证某一数值，所以着火点也要推迟。此外，一次风中的氧是煤中挥发分着火和燃烧所需要的，为了使挥发分尽可能迅速地烧掉，一般采用的一次风量应差不多等于挥发分燃烧的理论空气量(即一次风量与挥发分大致符合燃烧化学反应的化学当量比)。CD提高煤粉与一次风气流的初温可以降低着火热，使着火点前移。

(4)煤粉越细，其比表面积越大，温升快，有利于着火稳定;燃烧器设计中设法形成煤粉气流的旋转或高温烟气的回流，或设法使煤粉局部浓度加大，都有利于着火稳定。这一点作者曾作过较多工作。此外，炉温越高、一二次风混合越合理等也会有利于着火。

煤粉着火特性的判别

煤粉气流的着火特性是如此复杂，但又是非常重要的，如果能采用一种简单而有效的方法判定煤粉气流的着火特性，将十分有利于锅炉设备的设计、安全和经济运行。

我们知道，煤焦的着火对煤粉燃烧来说至关重要。只有当煤焦充分着火时，才能说煤粉气流处于稳定燃烧状态。为此，几十年来国内外许多学者对煤焦的着火作了大量的研究，取得了丰硕的成果，得出了许多重要而有价值的结论。傅维标通过理论分析和大量的实验研究，提出了着火反应动力学参数与煤质之间的通用关系以及煤焦着火温度与煤质之间的通用关系，为煤焦着火温度的预报及煤粉着火与稳燃特性的判别带来了很大的方便。

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