煤粉應用的模型及其假設

模型及其假設

建立數學模型的假設條件概括如下：

(1)顆粒群是均勻攪拌的係統，即認為顆粒群內氣相和固相的物性參數分別是均勻的。因為所取顆粒群尺寸較小，這樣假定是允許的。

(2)在對流加熱條件下，顆粒群通過氣相與周圍環境進行對流換熱。而在輻射加熱條件下，隻考慮煤粉對輻射的吸收和發射，不計散射，氣體對輻射是透明的，煤粉則被視為灰體。

(3)顆粒群內的煤粉顆粒視為熱量和質量的點源。

(4)煤粉僅由揮發分和固定碳組成。揮發分析出是等粒徑過程，而顆粒表麵的氧化反應是等密度過程。

(6)顆粒與氣相不等溫，二者以對流換流的形式進行熱交換。

(7)揮發分氣相燃燒反應的放熱去加熱氣體，而顆粒表麵氧化反應的放熱則加熱顆粒。根據陳建原的研究結果，這樣的假定是合理的。熱解吸熱很少。表麵氧化反應放熱相比可忽略不計。

判斷著火的方法很多。用數值模擬方法研究煤粉著火過程時，一般都采用溫度躍變的著火定義。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，後者的粉磨較校當算得溫度出現突躍時，即認為著火發生。對於本模型，由於不考慮顆粒的散熱，當環境溫度高於一定值，加熱時間足夠長，顆粒群肯定可以著火，這種著火屬於非穩態著火狀態。而處於穩定運行的燃燒設備中的著火，大多屬於非穩態著火。

煤粉顆粒群的著火可能開始於顆粒表麵燃燒(多相著火)，也可能首先發生在氣相中(均相著火)。當然，不管是固相還是氣相首先著火，隻要兩相中任一相發生著火，則整個顆粒群就著火了，因此顆粒群的著火時間為兩相著火時間中的較小者。本文是這樣判斷顆粒群著火方式的：按式分別計算氣相和固相的著火時間，若氣相著火時間較短，則顆粒群發生的是均相著火，反之則是多相著火，而二者相等時則是聯合著火。

-END-