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煤粉着火炉的设计与实验研究

魏盛辉  
【摘要】: 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业。我国的电站多以燃烧煤炭为主,随着电力行业的继续发展,煤炭的消耗量在将来很长的一段时间内将持续走高,为了实现煤粉燃烧的高效低污染,必须对其着火特性进行很好的研究。 本文研究了煤粉着火的基本理论,认为煤的着火模式分为均相着火、多相着火和均相-多相联合着火三种类型。从着火机理上可以分为煤粉的自着火和点燃着火。目前对于煤粉着火点的确定普遍采用热平衡法和热天平试验中的TG-DTG法,除去挥发分是影响煤粉着火的最主要因素外,试验条件及煤粉浓度对着火燃烧也产生很大的影响。 由于锅炉炉内燃烧过程非常复杂,煤燃烧过程的许多重要参数很难直接从现场中测得,所以人们通常采用小型的着火炉作为煤燃烧过程的研究手段。通过在着火炉上研究煤的燃烧过程,可以进行煤燃烧的理论分析和指导实际应用。为此本文从传热和燃烧流体力学的基本理论出发设计了煤粉着火炉,对该试验系统中主要参数的选取以及系统的组成部分进行了阐述。 文中还介绍了对着火炉系统进行的调试工作,主要包括有:给粉机的标定、系统气密性调试、温度曲线的测定、转子流量计修正和取样系统及安全性调试等,并且测定了三种煤的着火点温度。试验结果表明:不同煤种的着火点温度与其挥发分含量成正比关系,挥发分含量越高,其着火温度越低,着火性能越好。 综合以上结论,证明该套系统具有很好的实用性和稳定性;其试验数据可以反映煤粉着火燃烧的基本规律,并对煤粉燃烧器的设计与优化具有指导意义。


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