直流煤粉射流著火距離模型及著火穩(wěn)定性指數(shù)研究.pdf

1、近年來，煤炭供應緊張，煤質(zhì)多變，導致煤粉著火特性差、燃燒不穩(wěn)定，甚至造成煤粉熄火、爐膛爆燃等事故。為了防止煤粉熄火并保證其穩(wěn)定燃燒，必須準確判斷煤粉燃燒穩(wěn)定性，以指導運行人員根據(jù)實際情況進行相應的燃燒調(diào)整操作。隨著爐內(nèi)煤粉燃燒模型的發(fā)展，借助煤粉燃燒數(shù)學模型來研究爐內(nèi)煤粉燃燒狀態(tài)成為了燃燒診斷提供了一種新的有效方法。
　　 本文以煤粉射流為研究對象，通過分析煤粉射流的卷吸換熱、揮發(fā)分與焦炭的燃燒釋熱、煤粉顆粒與射流內(nèi)氣體的對流換

2、熱、煤粉顆粒與高溫煙氣以及水冷壁的輻射換熱，應用煤粉射流的一維燃燒模型，建立了直流煤粉射流著火距離數(shù)學模型，其包括了氧質(zhì)量濃度微分方程、煤焦顆粒直徑微分方程、煤粉顆粒溫度微分方程及一次風射流溫度微分方程;并采用謝苗諾夫臨界著火條件作為煤粉著火的判斷依據(jù)，應用程序語言Matlab對煤粉著火距離數(shù)學模型進行編程。對某四角切圓鍋爐在不同負荷、不同風煤配比與不同煤質(zhì)下的著火距離進行了數(shù)值分析，結(jié)果表明，該數(shù)學模型能較好的計算煤焦的著火距離與模擬

3、煤粉溫度、射流內(nèi)氣體溫度、氧質(zhì)量濃度與煤焦顆粒直徑在軸線方向上的變化;在研究過程中，發(fā)現(xiàn)煤焦的著火熱源主要來自于與高溫煙氣的輻射換熱，而并非與高溫煙氣的對流換熱，這一結(jié)論與周懷春教授對煤粉顆粒溫升的數(shù)值研究結(jié)果相符合。
　　 本文對燃燒系統(tǒng)能承受的臨界燃煤量與一次風量擾動量進行數(shù)值計算，提出了煤粉著火穩(wěn)定性指數(shù):CSIV1、ISIB與ISIV1。通過對不同燃燒條件下的燃燒工況進行燃煤量的減少擾動和一次風量的增加擾動，計算與分析煤