时间：2014-05-26 10:10:35
作者：世邦机器
煤粉气流着火的数学模型
与试验研究相比，煤粉气流着火的数学模型发展较快。但由于煤粉气流的着火与燃烧过程是强烈耦合的非线性过程，难以用简单的数学理论描述，因此尽管人们建立了一些数学模型，但仍不十分完善。在所建立的数学模型中，比较典型的有两大类。一类是一维层流无限大平面火焰中着火的数学模型，另一类是煤粉空气射流中的着火模型。
将煤粉气流的流动简化为一维层流，把复杂的流体力学因素排除在外，这样处理起来较简单。文献中这类模型也较多。早期较完整的一维层流火焰中煤粉气流的着火模型是文献提出的。该模型yy易游体育官方首页网址在本节“一”中曾作过介绍，其主要缺陷是模型仅考虑了煤粉气流所受的辐射加热。煤粉设备有很多种，比如yy易游体育官方首页网址所熟知的煤粉机就是其中比较重要的一种。文献利用这一模型，计算了着火时间与气流进口速度、煤粉浓度、着火温度的关系。文献也采用该模型计算了着火时间，并发现对于高反应性煤计算结果与实验吻合得较好，但对低反应性燃料则小于实验值。这说明简化的辐射理论，由于没有考虑燃烧化学反应的速度而对着火时间较长的低反应性煤不适用。为此，该文作者提出了一个新的计算模型[6 0|。新模型所依据的物理模型仍然是无限大平面火焰，其中颗粒的辐射加热采用无限大平板之间的辐射计算方法，而颗粒的化学反应速度则采用Field的经验公式[61]计算。由于采用了依赖于温度的化学反应速度取代了固定的着火温度，新模型对低反应性燃料着火的模拟与实验吻合较好。Xieu等人在认为煤焦燃烧化学反应受扩散和表面化学反应联合控制的前提下，采用等密度、变粒径的煤焦反应模型取代Field的经验公式，进一步提出了一维煤焦火焰的着火模型，其计算结果与文献中煤焦实验结果吻合较好。陈建原[63]在Smith和Smoot[64]煤粉燃烧和通用模型的基础上，发展了一种一维煤粉气流模型。盛昌栋[32]在Essenhigh等人和Krazinski等人模型的基础上，提出了一种一维平面层流煤粉气流着火的数学模型。模型详细描述了火焰中的辐射传热、煤粉热解、挥发分燃烧和多相化学反应等过程，其计算结果与实验值符合较好。
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对于可燃基挥发分较低或龙岩无烟煤(挥发分仅6.6%)，理想煤粉浓度一般高于常规的煤粉浓度范围，才能达到比较理想的稳定燃烧。
当加热速度高、粒径小时，着火是非均相的;而在大的加热速度下，对于所有粒径，都是均相多相联合着火方式。
煤粉颗�？赡苡梢恢窒晕⒆榉肿槌桑部赡苡啥嘀窒晕⒆榉肿槌�。镜质组主要以单一形式存在，其次是VI和VIE形式；惰质组主要以复合形式存在
应当精确地了解加热的时间及热解的时间和温度。而且特别重要的是不要假定挥发分的数量(即颗粒的失重)会等于煤和炭的工业分析挥发分含量的差值。
在两相系统中燃烧反应是比较复杂的。在较稀的煤粉气流中，煤粉燃烧基本上属于多相反应。随着煤粉浓度的增加，有多相燃烧，也有均相燃烧以及联合着火或联合燃烧。
由于计算工作量方面的原因，特别是因为从等温情况下的结果就可以推出不等温燃烧室的情况下的结果具有明显的实用意义，到目前为止还不能认为进行这种复杂的计算是值得的。
