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    炭粒的燃燒機理

    作者:時間:2021-09-05 09:14:01182 次瀏覽

    信息摘要:


    當炭粒受熱后溫度達100°C時,煤中水分就逐漸被烘干。煤中水分愈多,加熱干燥的階 段就愈長。當煤塊溫度繼續升高時,在煤尚未與空氣作用的條件下,煤開始干饞出碳氫化合 物及少量的氫和一氧化碳,這些氣體的混合物叫揮發物(著火溫度250~700笆)。當溫度不 斷升高,揮發物逸出的量不斷增多,煤粒周圍的揮發物在一定的溫度條件下,遇到空氣中的 氧就開始著火燃燒,炭粒的燃燒過程見圖*2。

    由圖可見,當揮發分燃燒時將形成一離開煤粒一定距離的明亮火焰,揮發物愈多愈易著 火。這時氧全消耗于揮發分,燃燒不能達到焦炭表面,焦炭不能燃燒,故焦炭呈暗黑色,其 中中心溫度不超過700?800°C。當煤塊周圍的揮發物燃燒時,放岀大量的熱將焦炭加熱到 紅熱狀態,為焦炭的燃燒創造了條件。隨著燃燒時間的推移,揮發分火焰逐漸縮短并最后消 失,這表明揮發分基本燃盡,這個時間約占煤??側急M時間的1。%左右。這時焦炭的燃燒

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    揮發物燃燒

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    焦炭燃燒

    3-2炭粒的燃燒過程

    則由煤粒局部表面逐漸擴展到整個表面,焦炭的溫度將達到最大值,約為1200笆,并幾乎 保持不變,同時在焦炭周圍出現極短的藍色火焰,它主要是CO燃燒所形成的。在焦炭燃燒 時間內,由于溫度高,雖又有少量揮發分繼續析出和燃燒,但它對燃燒過程不再起決定性的 作用。

    焦炭是煤中主要的可燃物,它的燃燒是固體與氣體間進行的化學反應,它比揮發物難燃 燒,如何創造焦炭燃盡的條件,關系到煤塊燃燒程度。焦炭開始燃燒后,在其外表面逐漸形 成灰層,灰層包圍了未著火的焦炭表面,阻礙著空氣中的氧向焦炭內部滲透,影響了焦炭的 燃盡。

    從燃燒的角度來看,煤中的水分不利于著火,可是適當10%的水分有利于減少細煤 粒被風帶走的損失,而且煤中的水分在烘干后,能使煤層中的空隙率增大,通風性能變好。 煤中揮發物含量的增多,有利于煤的著火燃燒。所以褐煤、煙煤比無煙煤易燃.煤中灰分對 煤的燃盡是不利的。

    因此,煤的顆粒燃燒可分為兩個階段:受熱逸出的水分與揮發分進行氣態燃燒反應的階 段和剩下的焦炭部分進行燃燒的階段。兩個階段可有一定程度交叉,但焦炭粒燃燒階段是主 體階段,通常將它作為煤燃燒的代表。


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