煤粉应用之单股射流煤粉火焰的特点

单股射流煤粉火焰的特点

单股射流煤粉火焰不像预混火焰那样有明显的火焰锥(如本生灯火焰锥面)，相反，火焰的顶部往往比底部要宽。Gosh和Orning这样解释上述现象：着火是从分散颗粒相开始的，首先是挥发分的析出和着火，接着焦炭燃烧，形成大量煤粒的火焰面。有的甚至发现在火焰锋面之后有二次燃烧的趋势，因此火焰顶部必然扩张。

以上讨论的仅仅是煤粉燃烧本身的特点，下面重点讨论加装钝体后尾迹区的煤粉燃烧过程。

如果在喷口端加装钝体，火焰将分成两股。由于尾迹回流区存在负的压力梯度，会使这两股射流在某一距离处收拢、汇合(后驻点)，合并成更为扩大的火焰，恢复单股火焰的特征。如果把后驻点之前的回流区称为均匀混合区或充分搅拌区的话，那么后驻点之后到火焰并拢这段距离，可定义为火焰合并过渡区或尾迹恢复区，这时火焰基本上完成了煤粉的预热、挥发分析出和燃烧以及部分焦炭的燃烧过程。煤粉磨机属于煤粉制备设备，在煤粉制备工艺流程中是必不可少的。然后火焰就完全发展了，火焰一层层地传播下去，在每层火焰锋面的背部又有焦炭的二次燃烧现象，形成温度更高的火焰面，朝着完全燃烧的方向发展，直至在距离较远处可以观测到灰炭粒分布，流动速度、烟气温度和成分均匀化现象，这段过程可称为完全燃烧区或火焰充分发展区。这就是钝体尾迹煤粉火焰的整个燃烧过程的特征。

在这个过程中，煤粉气流受到以下热源的加热：

(1)回流区对煤粉的辐射热;

(2)火焰对煤粉的辐射热

(3)回流区外侧煤粉射流外卷吸对流加热

(4)回流区内侧高温烟气对煤粉对流加热

(5)四角炉膛中邻角火焰的引燃加热。

由于煤粉燃烧时间比较长，沿程的加热、燃烧受较多因素的影响，从回流区、过渡区到发展区的整个过程比预混火焰复杂得多，它的稳燃机理已超出零维模型，属于多维系统理论模型。

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