煤粉粒徑和著火方式的關係研究

當煤粉濃度很高時，輻射的熱量幾乎完全被煤粉氣流所吸收這時煤粉氣流的升溫速度僅由氣流的外部加熱表麵麵積(一般不變)控製，與顆粒的粒徑無關，著火隻受熱解和揮發分的燃燒控製，隻要有足夠的時間達到揮發分著火濃度極限和著火溫度，著火即可以發生。Hertzberg的試驗和Zhang[15]的理論分析的結論正是如此。在滴管爐中著火時間有限，高濃度時需要提高加熱溫度來縮短加熱時間，因而在一定的濃度下所測的著火溫度有所上升。另外，煤粉濃度相同時，小顆粒的總表麵積大，輻射受熱快，更早進入熱解和揮發分燃燒的控製狀態。

綜合上述對煤粉濃度影響的分析，可以看出，理想煤粉濃度是由傳熱和均相反應機理共同控製的，而均相著火機理顯得更重要。煤粉製備需要一套很嚴密的煤粉製備係統。在理想煤粉濃度之前，著火主要受加熱過程控製，而在此之後則受熱解控製，這才決定了理想煤粉濃度與粒徑關係不大，理想煤粉濃度附近著火溫度出現低平段，在理想煤粉濃度之後粒徑的影響並不大，在熱負荷較小的滴管爐中，這些現象的出現證明，在理想煤粉濃度附近和以後著火是均相的。

下麵對煤粉粒徑和著火方式的關係進行研究。著火初期相同的爐內位置揮發分消耗少而固定碳消耗多，這表明小粒度煤粉氣流更傾向於發生多相著火和燃燒。這是因為在相同的煤粉濃度下，粒度小，則煤粉氣流升溫速度快，顆粒加熱速度也快，因而易於發生多相燃燒;粒徑大升溫慢，顆粒有較長的時間析出揮發分，更易於發生均相燃燒。在煤粉顆粒群著火的非穩態數學模型研究中，也計算了煤粉粒徑對著火時間的影響。

粒徑越大，著火時間越長，臨界煤粉濃度越低，這是因為外界加熱條件一定時，顆粒越小，其升溫速度越快，則顆粒群著火時間越短，而顆粒的升溫速度越快，其發生多相著火的趨勢就越明顯。但是，隨著煤粉粒徑的減少(1/D增大)，著火時間是成直線減少的。

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