理想煤粉濃度的物理化學(xué)過(guò)程分析

用煤粉氣流著火熱的概念分析理想煤粉濃度的存在是比較宏觀的。較為深入的微觀方法應(yīng)研究理想煤粉濃度的物理化學(xué)過(guò)程。

煤粉顆粒著火和燃燒的物理化學(xué)過(guò)程，包括煤粒中水分蒸發(fā)、熱解、揮發(fā)分析出、可燃?xì)怏w著火和燃燒(均相模型)，也包括焦炭的引燃或者是揮發(fā)分析出、著火和焦炭同時(shí)著火(異相模型)，甚至在比異相反應(yīng)著火點(diǎn)更低的溫度下焦炭著火，也就是說(shuō)，揮發(fā)分及焦炭的燃燒并非兩個(gè)孤立的過(guò)程。

但是，大量試驗(yàn)證明，揮發(fā)分在析出過(guò)程中即可發(fā)生著火，而焦炭的著火要在被加熱一段時(shí)間并達(dá)到著火溫度后才能被點(diǎn)燃。煤粉磨粉機(jī)再生產(chǎn)煤粉設(shè)備中占據(jù)了一個(gè)比較重要的地位。也就是說(shuō)，發(fā)生均相著火或異相著火取決于顆粒表面的加熱速率及揮發(fā)分析出速度之比。當(dāng)揮發(fā)分的析出速率高于顆粒表面加熱速度，將發(fā)生均相著火;否則發(fā)生異相著火。

實(shí)際上，煤粉氣流的著火比單純的均相和單純異相著火更復(fù)雜。原因之一是，煤粉粒徑是寬篩分的，分布很不均勻，著火反應(yīng)速度大不相同;其二是煤粒子的著火和環(huán)境關(guān)系較大，除了煙氣的對(duì)流換熱，還有爐墻和火焰的輻射、粒子和粒子之間的相互作用、高濃度煤粉之間的相互屏蔽、粒子對(duì)湍流運(yùn)動(dòng)的影響等，這就是下面將要討論的理想煤粉濃度的物理化學(xué)過(guò)程。

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