时间：2014-05-26 10:10:35
作者：世邦机器
颗粒群研究方法
由于浓度效应造成的显著差别的存在，再采用单颗粒理论来分析煤粉气流中的着火就不切合实际。研究发现，在液体燃料的射流燃烧过程中单个液滴的火焰不存在，燃烧受整个液滴群体燃烧的控制而形成公共火焰，因而近年来采用群体取代单液滴研究液雾着火、燃烧成为一种发展趋势。煤粉气流中着火和燃烧过程同样存在颗粒的浓度效应，借鉴研究液滴群的方法，一些研究者采用了颗粒群模型。
与单颗粒相比，颗粒群的着火在形式上更接近实际的煤粉气流，而其处理较实际的煤粉气流简单得多，很容易应用较丰富的单颗粒的研究成果和现有的理论分析方法，其结论更容易应用到实际中去，因而煤粉颗粒群是一种较好的替代研究对象。煤粉磨机属于煤粉制备设备，在煤粉制备工艺流程中是必不可少的。此外，煤粉颗粒群研究方法可以对过去采用单颗粒模型的一些研究结果进行更合理的解释。如能深入研究下去，则可能为认识煤粉气流着火和燃烧过程提供新的理论。
为了研究煤粉颗粒群的着火特性，本书作者研究了一个由单一直径d，的煤粉颗粒均匀弥散在空气中所形成的直径为d。的球形颗粒群的着火模型。颗粒群是静态的，并处在温度为T占的辐射加热和温度为T。的气体对流加热包围之中。加热使颗粒群升温、着火和燃烧。模型的假设条件如下：
(1)颗粒群是均匀搅拌的系统，即颗粒群内的物性参数均匀分布。
(2)在辐射加热条件下，只考虑煤粉对辐射的吸收和发射，不计散射，气体对辐射是透明的，煤粉则被视为灰体;在对流加热条件下，颗粒群通过气相与周围环境进行对流换热。
(3)煤粉颗粒视为热量、质量的点源。
根据上述模型，本书作者分别研究了受辐射加热的煤粉颗粒群着火时间、着火机制、着火温度与煤粉浓度的关系，挥发分含量、煤粉粒径、辐射源温度对着火时间的影响;受对流加热的煤粉颗粒群，除探讨了着火与煤粉浓度的关系外，还研究了颗粒群本身特性因素(挥发分含量、粒径、颗粒群尺寸、氧浓度、颗粒群初温)、加热条件对着火时间的影响。其主要结论是：
(1)当煤粉浓度由高向低变化时，颗粒群着火方式都会出现由均相着火向多相着火的转变。
(2)在相同条件下，均相着火比多相着火时间短，而均相着火都出现在高浓度下，这正是高浓度强化和稳定着火的根本机理。
(3)颗粒群本身特性因素对着火特性均有影响。高挥发分、小粒径、高氧浓度时着火时间相|立较短。
(4)外部加热温度是较主要的影响因素。加热温度越高，着火时间越短。
-END-
随着国民经济的发展，人们将面临着人口、资源和环境的危机，尤其是环境污染。煤粉燃烧和它的关系是非常密切的，到21世纪中叶(2050年)，化石能源仍然占主导地位，全世界用煤量占一次能源的30％以上，中国则占60％～70％，它们所造成的污染仍然是非常严重的。
煤粒在着火前加热时，颗粒的温度并不是处处都相同的。实际上，当它受外界加热的过程中，颗粒的中心温度比表面温度低。
在煤粉颗粒的热解和燃烧过程中先是形成多个小气泡，这些内部气泡孔洞的表面积迅速增加，燃烧后将逐渐消耗掉有机质，因而气泡孔洞的内表面积又将减少。
除了改变一次风率外，文献的作者又用改变整个过�？掌凳姆椒浣痈谋涿悍叟ǘ龋孀殴？掌凳慕档停琋O也是呈直线下降。
由于挥发分较易燃烧，而烟煤挥发分所产生的热量占总发热量的40%左右，因而比挥发分所产生的热量仅占总发热量约12%的无烟煤容易着火。即使在较小的烟气回流量下，也能够稳定燃烧。
煤粉颗粒的尺寸分布是比较宽的，当它们流经钝体后，由于受到惯性的影响，这些宽筛分的粒于在回流区内外将重新分布.它们对解释钝体的稳燃机理是有很大帮助的。
