煤粉濃度和著火距離的關系

煤粉氣流的著火是燃燒過程的一個臨界狀態(tài)，射流從燃燒器出口一直達到這個臨界狀態(tài)所走的路程，被稱為著火距離。褐煤粉碎機和煤粉破碎機均用于煤粉加工的，前者的粉末較大，后者的粉磨較校在鍋爐燃燒中稱這段距離為“黑龍”，盡量縮短這段距離不僅在燃燒技術上有實際意義，而且在理論研究方面也是非常必要的。

盛昌棟在Essenhigh和Krazinski等人模型的基礎上，提出了一種一維平面層流煤粉氣流的著火模型。該模型詳細地描述了火焰中的輻射、對流傳熱、熱解、揮發(fā)分析出和多相化學反應過程，重點是計算煤粉濃度和著火距離的關系。

一、著火的物理模型

本模型是以一維或柱塞型煤粉氣流的燃燒過程為基礎的，其對應的是一維煤粉燃燒試驗爐中的燃燒過程。雖然實際爐膛內流動截面大小有限，氣流被熱的爐壁包圍，但當燃燒過程穩(wěn)定后，壁面和氣流之間達到熱量平衡，不再參與換熱過程，其溫度與相同軸向位置的氣體溫度相等，因此系統(tǒng)可簡化為一維的。

二、建立數(shù)學模型的假設條件

假定條件概括如下：

(1)煤粉氣流是一維、平面、穩(wěn)態(tài)的層流流動，所有參數(shù)呈一維分布;

(2)煤粉氣流中氣相與顆粒相為等速運動，無滑A移現(xiàn)象;

(3)煤粉為尺寸均勻的球形顆粒，在氣相中均勻彌散;

(5)煤粉氣流中顆粒與氣相不等溫，兩相之間通過對流換熱進行熱量交換，不計顆粒內部的溫差;

(6)熱解時揮發(fā)分的析出按兩競爭反應進行，煤粉的熱解是體積反應。忽略體積膨脹，因而視為等體積的過程。

(8)氣相反應的放熱完全用于加熱氣體，固相反應釋熱則完全加熱顆粒不計熱解過程的吸熱，因為它與表面氧化反應及揮發(fā)分燃燒反應放熱相比，要小得多;

(10)煤粉氣流中的輻射也是一維的，僅考慮顆粒的輻射吸收、發(fā)射和散射，氣相對輻射而言是透明的。

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