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炭粒的燃烧机理

作者:时间:2021-09-05 09:14:01161 次浏览

信息摘要:


当炭粒受热后温度达100°C时,煤中水分就逐渐被烘干。煤中水分愈多,加热干燥的阶 段就愈长。当煤块温度继续升高时,在煤尚未与空气作用的条件下,煤开始干馋出碳氢化合 物及少量的氢和一氧化碳,这些气体的混合物叫挥发物(着火温度250~700笆)。当温度不 断升高,挥发物逸出的量不断增多,煤粒周围的挥发物在一定的温度条件下,遇到空气中的 氧就开始着火燃烧,炭粒的燃烧过程见图*2

由图可见,当挥发分燃烧时将形成一离开煤粒一定距离的明亮火焰,挥发物愈多愈易着 火。这时氧全消耗于挥发分,燃烧不能达到焦炭表面,焦炭不能燃烧,故焦炭呈暗黑色,其 中中心温度不超过700800°C当煤块周围的挥发物燃烧时,放岀大量的热将焦炭加热到 红热状态,为焦炭的燃烧创造了条件。随着燃烧时间的推移,挥发分火焰逐渐缩短并最后消 失,这表明挥发分基本燃尽,这个时间约占煤粒总燃尽时间的1。%左右。这时焦炭的燃烧

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挥发物燃烧

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焦炭燃烧

3-2炭粒的燃烧过程

则由煤粒局部表面逐渐扩展到整个表面,焦炭的温度将达到最大值,约为1200笆,并几乎 保持不变,同时在焦炭周围出现极短的蓝色火焰,它主要是CO燃烧所形成的。在焦炭燃烧 时间内,由于温度高,虽又有少量挥发分继续析出和燃烧,但它对燃烧过程不再起决定性的 作用。

焦炭是煤中主要的可燃物,它的燃烧是固体与气体间进行的化学反应,它比挥发物难燃 烧,如何创造焦炭燃尽的条件,关系到煤块燃烧程度。焦炭开始燃烧后,在其外表面逐渐形 成灰层,灰层包围了未着火的焦炭表面,阻碍着空气中的氧向焦炭内部渗透,影响了焦炭的 燃尽。

从燃烧的角度来看,煤中的水分不利于着火,可是适当10%的水分有利于减少细煤 粒被风带走的损失,而且煤中的水分在烘干后,能使煤层中的空隙率增大,通风性能变好。 煤中挥发物含量的增多,有利于煤的着火燃烧。所以褐煤、烟煤比无烟煤易燃.煤中灰分对 煤的燃尽是不利的。

因此,煤的颗粒燃烧可分为两个阶段:受热逸出的水分与挥发分进行气态燃烧反应的阶 段和剩下的焦炭部分进行燃烧的阶段。两个阶段可有一定程度交叉,但焦炭粒燃烧阶段是主 体阶段,通常将它作为煤燃烧的代表。


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