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煤粉應用之鈍體尾跡劣質(zhì)煤穩(wěn)燃的LP模型理論

時間:2014-05-27 10:38:33

作者:世邦機器

回流區(qū)這個充分攪拌反應器的模型首當其沖是由Langwell提出來的,經(jīng)過多年來的研究已發(fā)展成較為完整的理論。

這樣,我們看到可能使火焰熄滅的趨勢是逐步降低,減少反應器尺寸(回流區(qū)體積減少),降低非常大反應速率R,燃料的熱值H降低,這些對火焰的穩(wěn)定是不利的。這些結(jié)論和通常的回流區(qū)使火焰穩(wěn)定的理論是很符合的。因此,充分攪拌反應器的L模型同樣適用于煤粉燃燒?;亓鲄^(qū)的溫度太低(200~300℃),對煤粉的著火和穩(wěn)燃是特別不利的。

在鈍體尾跡恢復區(qū)(過渡區(qū)),情況比較復雜。有必要指出的是,這里的湍流強度£比回流區(qū)內(nèi)的還要大,燃燒煤粉時溫度也比回流區(qū)高,說明煤粉在這里還繼續(xù)燃燒。

在湍流燃燒充分發(fā)展區(qū),火焰由過渡區(qū)的收縮又擴展開來。大容量鍋爐鈍體燃燒器煤粉火焰的測量發(fā)現(xiàn),這個完全燃燒區(qū)有一個層次分明的分界面。一層套一層,后一層的溫度比前一層的高。就像寧靜的湖面掉進一塊石頭的水波一樣擴展出去。

由此可見,燃料的燃盡度是沿著燃燒器長度方向的距離的函數(shù)。沿著燃燒器軸線方向溫度的變化,可由每個與流動軸線相垂直的懸浮體連續(xù)小薄片(火焰面)的熱平衡來計算。這個過程有時稱為栓塞流動--可控混合連續(xù)燃燒模型或內(nèi)部絕熱模型;如果考慮火焰(或流體)與燃燒室(或鄰近薄片)之間存在熱交換,可稱之為外部傳熱模型。煤粉設備有很多種,比如我們所熟知的煤粉機就是其中比較重要的一種。這里,我們暫且用栓塞流動的前列個英文字母P來代表這個模型,稱之為完全發(fā)展區(qū)的栓塞流動繼續(xù)燃燒的模型。

現(xiàn)在,讓我們來總結(jié)一下鈍體尾跡煤粉火焰的物理模型。進入充分攪拌反應器(回流區(qū)),易燃的微粉粒在這里幾乎全被燒掉,參數(shù)在這里攪拌均勻了,在它進入過渡區(qū)和發(fā)展區(qū)時,大顆粒煤粉及焦炭繼續(xù)二次燃燒,加上未進入回流區(qū)直接到后面的煤粉摻混一起再燃燒,在每一層火焰區(qū)內(nèi),溫度丁,升高,燃料C不斷燃盡,末了參數(shù)均勻化。鈍體尾跡煤粉燃燒經(jīng)歷了一系列過程,但主要的是充分攪拌和栓塞燃燒過程,是這兩個因素使燃燒得到強化,特別是劣質(zhì)煤,栓塞流動繼續(xù)燃燒區(qū)是一個不可忽視的重要因素。

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