煤粉均相著火的分析

均相著火的分析

煤的均相著火涉及到熱解、揮發分的析出速度和組成、揮發分的氣相反應機理等，而人們對這些的了解還是很不夠的。因此，對煤的均相著火的研究特別是理論分析一直發展緩慢。

文獻首先在不考慮多相反應時分析了煤粒的均相著火，認為煤粒熱解析出的揮發分擴散到熱的環境中與氧混合，反應麵出現在揮發分濃度與氧成化學當量比的位置，反應放熱正好可以滿足煤的熱解吸熱和加熱熱解產物到著火溫度，即dT/dr=0。模型預報了著火所需環境溫度隨氧濃度、粒徑等的變化，但是對著火溫度隨氧濃度的變化的預報卻不符合試驗的結果。文獻認為是其絕熱準則使用不當造成的;文獻則認為是其低估了邊界層加熱區內揮發分反應放熱的結果，並在既考慮顆粒表麵的氧化反應，又考慮空間揮發分的氣相氧化的基礎上，建立了單顆煤粒穩態燃燒的詳細模型。褐煤粉碎機和煤粉破碎機均用於煤粉加工的，前者的粉末較大，後者的粉磨較校該模型在不計表麵氧化反應時就得到均相著火的模型。其著火判據是：當燃燒狀態由低溫燃燒或動力燃燒轉變為高溫燃燒或擴散燃燒時著火發生。模型成功地預報了著火溫度隨粒徑、氧濃度等的變化，與試驗結果相符。缺點是模型很複雜，需要用數值方法求解，且備參數對著火的影響不直觀。為此，人們還建立了一些簡化模型。如文獻E363利用可燃氣體濃度極限建立了煤粉均相著火模型。模型認為，煤熱解析出可燃揮發物及表麵一次反應生成CO，當這些可燃氣體混合物的濃度達到其濃度極限下限且溫度達到其瞬時著火溫度時，均相著火發生;文獻在較準確的數值模擬的基礎上，提出了帶化學反應的分區簡化模型來描述煤粒的均相著火。

著火機製的變化

大量的試驗研究E18,40～423表明，高揮發分煤易發生均相著火，而低揮發分煤則易發生多相著火。對於高揮發分煤易於發生均相著火是不難理解的，這是因為其揮發分高且析出快.極易在煤粒周圍的氣相物中形成達到可燃極限的混合物。

粒徑對著火機製的影響文獻中已有許多報道。雖然所得的發生著火機製變化的臨界粒徑有出入，但大顆粒易發生均相著火而小顆粒易發生多相著火的結論是一致的。此外，其它一些條件如加熱速度、氧濃度等，也在一定程度上影響煤的著火機製。

-END-