煤粉的着火与燃尽动力学

煤粉的着火与燃尽动力学

煤粉燃烧就是把煤磨成细粉用空气送入炉中在悬浮状态下的燃烧。从褐煤到无烟煤的一切煤种都能采用煤粉燃烧。油页岩也能磨成细粉而悬浮燃烧。煤粉与水混合制成的水煤浆，喷入炉中雾化后悬浮燃烧，也属于煤粉燃烧。

煤粉燃烧的优点是，燃烧效率高，在容量上不受限制，蒸发量从3～5kg/s(10～20 t/h)一直到500～600 kg/s(2000 t/h上下)或更高的容量，都可采用这种燃烧方式。在我国，一般10 kg/s以上的锅炉才开始采用煤粉燃烧。

煤粉燃烧中煤需要磨成很细的煤粉，粉粒直径一般在100Jum以下。磨成细粉以后，煤的表面积会增大。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，后者的粉磨较校原lcm3的正方煤块，磨成lOOtLm的细粉以后，其表面积会增大1000倍，这有利于燃烧。不过在炉膛中，煤粉的运动速度与运载它的气流基本上相同，因而煤粉在炉内停留时间很短，约1～2s。因此，煤粉需要在这样短的时间里基本上燃烧完全(又称燃尽)，才能达到较高的燃烧效率。

煤粉的燃烧过程是：煤粒由运载它的空气喷入炉膛后，受到炉内火焰、高温烟气的加热，温度升高，开始把水分蒸发掉。一般地，随着温度的进一步上升，煤中的挥发物开始析出，并在煤粒周围燃烧，使煤粒进一步加热;在析出挥发物后，煤粉颗粒就变成了高温的焦炭颗粒，会进一步燃烧，直到燃荆近年来也有大量研究表明，随着煤中水分的蒸发，温度的上升，煤中固态碳首先着火燃烧，释放出热量后挥发分才开始析出;或者挥发分的析出与固定碳的着火燃烧几乎同时进行，随后煤粒完成其燃尽过程。出现上述不同的煤粉燃烧过程的原因主要是煤的成分不同。另外，加热方式等环境因素的变化也会影响其燃烧过程。

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