煤粉浓度和着火距离的关系

煤粉浓度和着火距离的关系

煤粉气流的着火是燃烧过程的一个临界状态，射流从燃烧器出口一直达到这个临界状态所走的路程，被称为着火距离。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，后者的粉磨较校在锅炉燃烧中称这段距离为“黑龙”，尽量缩短这段距离不仅在燃烧技术上有实际意义，而且在理论研究方面也是非常必要的。

盛昌栋在Essenhigh和Krazinski等人模型的基础上，提出了一种一维平面层流煤粉气流的着火模型。该模型详细地描述了火焰中的辐射、对流传热、热解、挥发分析出和多相化学反应过程，重点是计算煤粉浓度和着火距离的关系。

一、着火的物理模型

本模型是以一维或柱塞型煤粉气流的燃烧过程为基础的，其对应的是一维煤粉燃烧试验炉中的燃烧过程。虽然实际炉膛内流动截面大小有限，气流被热的炉壁包围，但当燃烧过程稳定后，壁面和气流之间达到热量平衡，不再参与换热过程，其温度与相同轴向位置的气体温度相等，因此系统可简化为一维的。

二、建立数学模型的假设条件

假定条件概括如下：

(1)煤粉气流是一维、平面、稳态的层流流动，所有参数呈一维分布;

(2)煤粉气流中气相与颗粒相为等速运动，无滑A移现象;

(3)煤粉为尺寸均匀的球形颗粒，在气相中均匀弥散;

(5)煤粉气流中颗粒与气相不等温，两相之间通过对流换热进行热量交换，不计颗粒内部的温差;

(6)热解时挥发分的析出按两竞争反应进行，煤粉的热解是体积反应。忽略体积膨胀，因而视为等体积的过程。

(8)气相反应的放热完全用于加热气体，固相反应释热则完全加热颗粒不计热解过程的吸热，因为它与表面氧化反应及挥发分燃烧反应放热相比，要小得多;

(10)煤粉气流中的辐射也是一维的，仅考虑颗粒的辐射吸收、发射和散射，气相对辐射而言是透明的。

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