煤粉濃度與炭消耗的關係

當煤粉濃度為0.742kgc/kga時，在0.35m處固定碳消耗得很少，而揮發分析出已較多，這時由於煤粉濃度較高，氣流中的揮發分濃度相應地也較高，而在這之前著火已經發生，因此可以斷言，煤粉氣流的著火首先是由揮發分燃燒開始的。煤粉製備需要一套很嚴密的煤粉製備係統。此後揮發分的消耗速度變化不大，而固定碳經過一低平段後才開始燃燒，消耗速度迅速增加。當煤粉濃度降至0.412kgc/kga時，著火過程仍從揮發分析出和燃燒開始。當煤粉濃度降至0.186甚至是0.103kgc/kga時，在距離0.4m以前，揮發分已有一定的析出，固定碳的消耗幾乎為零，在此之後，固定碳快速消耗而揮發分析出量增加並不多。事實上，著火是在0.4m附近處發生，可見著火是由固定碳燃燒開始的。

揮發分的析出和燃燒使煤粉火焰穩定的機理是比較複雜的。一般認為，揮發分的燃燒反應首先是揮發分中碳氫化合物快速部分地氧化成CO，而後CO再進一步發生氣相反應生成CO。可以肯定，碳氫化合物的部分氧化是相當快的，而CO氧化速度較慢，是揮發分燃燒反應的限製步驟。

三種煤的煤粉氣流中CO和CO的生成與煤粉濃度的關係。對於濃度為0.103kgc/kga的煤粉氣流，在距離燃燒器出口0.4m以前，已有較多的揮發分析出，但CO和CO：的生成量都很少，可見燃燒並未真正開始。此後，CO有一定程度的增加但數量不多，而CO。則發生了飛升的變化，說明著火已開始。很明顯，這就是固定碳先著火，CO的增多是由於0和C的直接反應的結果，而不是CO氧化成CO，因為CO在稀的耗極少，CO的生成主要依靠揮發分的析出和著火，加上這時的Oz比較少，因此高煤粉濃度時CO的生成量較多。在距離0.5m以後，燃燒的火焰溫度很高，因為揮發分的析出和燃燒較猛烈，顆粒的表麵反應也已開始，對於煤的多相表麵氧化反應，在試驗的溫度條件下，CO是主要產物，隨著氧化的不斷加入，CO進一步氧化成COz，與多相反應相比，CO的氣相氧化速度是迅速的，因而出現了CO的迅速增加。

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