煤粉細(xì)度對燃燒的影響

1、煤粉細(xì)度、煤粉濃度1234煤粉的一般性質(zhì) 形狀不規(guī)則形狀不規(guī)則: :d500d500 20 203030多。多。 良好的流動性良好的流動性: :表面積大，表面吸附大量的空氣表面積大，表面吸附大量的空氣, ,輸送方便。輸送方便。 自燃和爆炸性：自燃和爆炸性：吸附了大量空氣，緩慢氧化，溫升，達著火溫度自吸附了大量空氣，緩慢氧化，溫升，達著火溫度自 燃。適當(dāng)?shù)臈l件下引起爆炸。燃。適當(dāng)?shù)臈l件下引起爆炸。 爆炸三個必要條件：爆炸三個必要條件：可燃物濃度，氧，點火能量?？扇嘉餄舛龋?，點火能量。 水分的影響：水分的影響： 煤粉水分影響流動性與爆炸性。煤粉水分影響流動性與爆炸性。 水分高：流動性差，易堵，粉

2、倉搭橋。影響著火與燃燒。水分高：流動性差，易堵，粉倉搭橋。影響著火與燃燒。 水分低：自燃與爆炸。水分低：自燃與爆炸。 煤粉的細(xì)度煤粉的細(xì)度R Rx x（D Dx x）用具有標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸的篩子進行篩分測定。如用具有標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸的篩子進行篩分測定。如篩孔邊長為篩孔邊長為xmxm，煤粉過篩后，漏下去的煤粉質(zhì)量為，煤粉過篩后，漏下去的煤粉質(zhì)量為b b，留在篩子上，留在篩子上的煤粉質(zhì)量為的煤粉質(zhì)量為a a，則煤粉細(xì)度可用篩子上的剩余率或通過率表示，則煤粉細(xì)度可用篩子上的剩余率或通過率表示R Rx x 越小，則煤粉越細(xì)越小，則煤粉越細(xì) 煤粉經(jīng)濟細(xì)度煤粉經(jīng)濟細(xì)度 熱損失熱損失 q q4 4、制粉電耗、制粉電

3、耗 q qdhdh、磨煤設(shè)備金屬部件磨損、磨煤設(shè)備金屬部件磨損 q qms ms 之和為最小時的煤粉細(xì)度之和為最小時的煤粉細(xì)度%100baaRx90200lg100lnlg100lnlg90200RRn R R200200 R R9090， n n為正值；為正值； 當(dāng)當(dāng)R R9090一定時，一定時，n n值越大，則值越大，則R200R200越小，說明煤粉中過粗的煤粉較少；越小，說明煤粉中過粗的煤粉較少； 當(dāng)當(dāng)R R200200一定時，一定時，n n值越大，則值越大，則R90R90越大，說明煤粉中過細(xì)的煤粉較少。越大，說明煤粉中過細(xì)的煤粉較少。 n n值越大，煤粉中過粗和過細(xì)的煤粉均較少，即煤粉

4、粒度分布較均勻。值越大，煤粉中過粗和過細(xì)的煤粉均較少，即煤粉粒度分布較均勻。 n n取決于磨煤機和粗粉分離器的型式，一般取取決于磨煤機和粗粉分離器的型式，一般取n = 0.8n = 0.81.21.2。煤的可磨性系數(shù)表示煤磨成一定細(xì)度的煤粉的難易程度。煤的可磨性系數(shù)表示煤磨成一定細(xì)度的煤粉的難易程度。 在風(fēng)干狀態(tài)下將質(zhì)量相等的標(biāo)準(zhǔn)煤和試驗煤由相同的粒度磨制成相在風(fēng)干狀態(tài)下將質(zhì)量相等的標(biāo)準(zhǔn)煤和試驗煤由相同的粒度磨制成相同的細(xì)度時，消耗的能量之比同的細(xì)度時，消耗的能量之比 1.51.5 為易磨煤為易磨煤 哈氏可磨性指數(shù)哈氏可磨性指數(shù) HGI HGI HGI HGI HGI 8686 為易磨煤為易磨

5、煤 與與 HGI HGI之間關(guān)系之間關(guān)系BTNkmKBTNkmKBTNkmK61. 00034. 025. 1HGIKBTNkm內(nèi)容簡介內(nèi)容簡介著火與燃著火與燃燒特性的燒特性的概念概念燃燒特燃燒特性指標(biāo)性指標(biāo)燃料特燃料特性指標(biāo)性指標(biāo)揮發(fā)分揮發(fā)分對燃燒對燃燒的影響的影響煤粉氣流煤粉氣流著火指數(shù)著火指數(shù)與揮發(fā)分與揮發(fā)分 間關(guān)系間關(guān)系著火難著火難易指標(biāo)易指標(biāo)煤粉濃度煤粉濃度對煤粉氣對煤粉氣流著火指流著火指 數(shù)影響數(shù)影響煤的燃煤的燃燼特性燼特性著火著火 由緩慢的氧化反應(yīng)迅速過渡到劇烈自動加速反應(yīng)過程，反應(yīng)系統(tǒng)的溫度出現(xiàn)階躍性升高。燃燒特性燃燒特性 反映燃料著火難易、燃燒穩(wěn)定性、燃燒速度、燃燒效率、不同

6、階段燃燒動力學(xué)規(guī)律的燃燒技術(shù)指標(biāo)。工程上采用一些技術(shù)指標(biāo)定性、工程上采用一些技術(shù)指標(biāo)定性、近似描述煤的著火與燃燒特性。近似描述煤的著火與燃燒特性。Vdaf：C/H：FC/Vdaf： Vdaf （%,）揮發(fā)分對著火溫度的影響揮發(fā)分對著火溫度的影響著火溫度（著火溫度（）Vdaf (%)揮發(fā)分對穩(wěn)燃負(fù)荷的影響揮發(fā)分對穩(wěn)燃負(fù)荷的影響FI( )煤粉濃度煤粉濃度(kg/kg)陽沁無煙煤陽沁無煙煤黃陵煙煤黃陵煙煤無煙煤無煙煤/煙煤煙煤=7/3無煙煤無煙煤/煙煤煙煤=3/70.210007408007650.49707207757450.69507057607300.8940695750720煤粒從著火開始至

7、完全煤粒從著火開始至完全燃燒時所需的時間燃燒時所需的時間 t；從著火開始，在規(guī)定的從著火開始，在規(guī)定的時間內(nèi)所燃燼的份額時間內(nèi)所燃燼的份額 r。燃燼特性通常在燃燼特性通常在差熱天平中通過差熱天平中通過TGTG曲線得到。曲線得到。影響燃燼特性的主要因素影響燃燼特性的主要因素：細(xì)度細(xì)度燃燒溫度燃燒溫度氧氣濃度氧氣濃度煤種煤種 煤粉燃燒的一般過程煤粉燃燒的一般過程煤粒子的著火機理與燃燒物理模型煤粒子的著火機理與燃燒物理模型燃燒穩(wěn)定性的理論解釋燃燒穩(wěn)定性的理論解釋煤粉氣流的燃燒穩(wěn)定性（著火與熄火）煤粉氣流的燃燒穩(wěn)定性（著火與熄火）燃燒過程中煤粒型態(tài)變化物理模型燃燒過程中煤粒型態(tài)變化物理模型煤粉噴入爐內(nèi)

8、后，煤粉粒子經(jīng)歷的過程：煤粉噴入爐內(nèi)后，煤粉粒子經(jīng)歷的過程： 加熱升溫加熱升溫 水分析出水分析出 揮發(fā)分析出揮發(fā)分析出 揮發(fā)分著火燃燒揮發(fā)分著火燃燒 焦碳著火、燃燒與燃燼焦碳著火、燃燒與燃燼揮發(fā)分的析出、著火燃燒揮發(fā)分的析出、著火燃燒，對煤粉氣流的著火與，對煤粉氣流的著火與燃燒穩(wěn)定性具有重要的影響；燃燒穩(wěn)定性具有重要的影響；焦碳的燃燒過程焦碳的燃燒過程決定了煤燃燒過程的長短與燃燒決定了煤燃燒過程的長短與燃燒效率。效率。煤粒煤粒煤粒子周圍揮發(fā)煤粒子周圍揮發(fā)分的濃度較低分的濃度較低煤粒子周圍揮發(fā)分的煤粒子周圍揮發(fā)分的濃度較高，達到著火濃度較高，達到著火所需的最低濃度所需的最低濃度煤粒子周圍的揮煤粒

9、子周圍的揮發(fā)分著火燃燒發(fā)分著火燃燒揮發(fā)分揮發(fā)分火焰火焰焦碳焦碳煤粒煤粒縮核模型等徑模型：爆裂模型小小的煤粉的煤粉顆粒比大顆粒顆粒比大顆粒更易于著火；更易于著火；不能熱分解不能熱分解的物質(zhì)，著火發(fā)生于表面；的物質(zhì)，著火發(fā)生于表面；完全熱分解完全熱分解的物質(zhì)，著火發(fā)生于氣相；的物質(zhì)，著火發(fā)生于氣相；煤粉粒子為煤粉粒子為部分熱分解部分熱分解物質(zhì)，其著火方式取決于物質(zhì)，其著火方式取決于粒徑粒徑、揮發(fā)分含量揮發(fā)分含量、環(huán)境氧濃度環(huán)境氧濃度等因素的影響，等因素的影響，既可能發(fā)生氣相著火、固相著火、氣固兩相同時既可能發(fā)生氣相著火、固相著火、氣固兩相同時著火。著火。即燃料在某一熱力環(huán)境中燃燒時燃即燃料在某一熱

10、力環(huán)境中燃燒時燃燒過程能連續(xù)不斷地進行，外觀表燒過程能連續(xù)不斷地進行，外觀表現(xiàn)為火焰不熄火?，F(xiàn)為火焰不熄火。將燃燒室視為一控制系統(tǒng)，當(dāng)這個系將燃燒室視為一控制系統(tǒng)，當(dāng)這個系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)統(tǒng)的輸入?yún)?shù)(如燃料特性、風(fēng)煤配比、如燃料特性、風(fēng)煤配比、氣流初始溫度等氣流初始溫度等)在一個有界的范圍內(nèi)在一個有界的范圍內(nèi)變化時，如果該系統(tǒng)的輸出變化時，如果該系統(tǒng)的輸出(如放熱量、如放熱量、燃燒室內(nèi)的溫度等燃燒室內(nèi)的溫度等)能維持在一個穩(wěn)定能維持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，則該系統(tǒng)是穩(wěn)定的，即燃的范圍內(nèi)，則該系統(tǒng)是穩(wěn)定的，即燃燒是穩(wěn)定的。燒是穩(wěn)定的。燃料性質(zhì)燃料性質(zhì) 燃料性質(zhì)、煤粉細(xì)度燃料性質(zhì)、煤粉細(xì)度；燃燒室內(nèi)的溫

11、度水平；燃燒室內(nèi)的溫度水平；燃燒室的散熱條件；燃燒室的散熱條件；煤粉氣流的初溫；煤粉氣流的初溫；風(fēng)煤配比；風(fēng)煤配比；燃燒器的氣動特性；燃燒器的氣動特性； 煤粉細(xì)度對燃燒特性的影響煤粉細(xì)度對燃盡率的影響煤粉濃度對著火的影響煤粉細(xì)度對著火的影響煤質(zhì)情況煤質(zhì)情況 機組實際燃燒用褐煤，煤的工業(yè)分析及元素分析見表1 模擬運行中的關(guān)鍵參數(shù)的變化對點火過程的影響，包括高溫空氣速度、一次風(fēng)速、一次風(fēng)煤粉濃度、煤粉細(xì)度等。表2 各工況入口條件的選取 對于氣相湍流模型，本文使用標(biāo)準(zhǔn)k- 雙方程模型。在三維直角坐標(biāo)系，控制方程統(tǒng)一形式為：圖圖1 1 不同煤粉濃度下煙氣溫度沿軸向趨勢不同煤粉濃度下煙氣溫度沿軸向趨勢圖圖2 2 煤粉濃度與著火距離的關(guān)系煤粉濃度與著火距離的關(guān)系圖3 煤粉細(xì)度與著火距離關(guān)系圖圖4 實驗所得煤粉濃度與實驗所得煤粉濃度與著火溫度的關(guān)系著火溫度的關(guān)系試驗方法試驗采用兩種煤種, 利用