煤的着火与燃烧特性

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一、着火与燃烧特性的概念

着火：由缓慢的氧化反应迅速过渡到剧烈自动加速反应过程，反应系统的温度出现阶跃性升高。

燃烧特性：反映燃料着火难易、燃烧稳定性、燃烧速度、燃烧效率、不同阶段燃烧动力学规律的燃烧技术指标。

二、燃烧特性指标

各种燃料在不同条件下燃烧反应动力学的准确数学描述，即阿累尼乌斯定律中K0、E的准确数学描述。

工程上采用一些技术指标定性、近似描述煤的着火与燃烧特性：

1、燃料特性指标

2、着火难易指标

3、热解特性指标

4、燃烬性指标

Vdaf：煤着火温度、燃烧稳定性及燃烧效率的重要指标。

燃烧过程中实际释放的Vdaf量、成分有别于工业分析中得到的Vdaf，其控制因素：

1、煤种特性：煤龄越长，Vdaf越小；

2、加热环境的温度：T越高，Vdaf越大；

3、加热时间的长短：时间越长，Vdaf越大；

4、煤粉颗粒的直径：煤粉越细，Vdaf越大。

三、挥发分对燃烧的影响

挥发分对稳燃负荷的影响

挥发分对着火温度的影响

煤粉气流着火指数与挥发分间的关系

四、着火难易指标

煤的反应活化能E：燃料的反应活化能越低，着火越容易，燃烧速度越快；

着火温度Ti：煤粉粒子或煤粉气流开始着火燃烧时的温度，为着火温度。着火的显著标志就是反应系统的温度一阶跃升高。

着火指数FI：制取200× 400目窄筛分煤粉试样，使煤粉高度离散地缓慢通过炽热的试验炉膛，取能使煤粉颗粒着火的最低炉膛温度为煤粉颗粒的着火指数。

活化能E与煤种、燃烬度间的关系

典型烟煤、无烟煤的着火温度(指数)

煤粉浓度对煤粉气流着火指数(℃ )的影响

五、热解特性指标

煤的精确热分解(简称热解)特性通常在差热天平中进行：

挥发分初析温度Ts：加热过程中，挥发分开始析出的温度。Ts越低，说明煤种可以在较低的温度下析出挥发分，有利于煤的着火。

挥发分最大释放速度峰值(dG/dt)max:是DTG曲线上的最大峰值。该值越大，说明煤种在单位时间内释放出的挥发分量越多，越易达到着火所要求的最低挥发分浓度。

热解特性指标

热重分析仪的TG、DTG曲线

加热速率对热解特性的影响

几种煤的燃烧DTG分布曲线

六、煤的燃烬特性

煤粒从着火开始至完全燃烧时所需的时间 t；

从着火开始，在规定的时间内所燃烬的份额 r。

燃烬特性通常在差热天平中通过TG曲线得到。

影响燃烬特性的主要因素：煤种、细度、燃烧温度、氧气浓度。

温度对燃烬率的影响

炉膛热负荷对燃烬率的影响

炉膛壁温对NOx生成及燃烬率的影响

温度与不同阶段时的燃烬特性

七、燃烧速率与煤种、燃烧进程间的关系

#1煤

#2煤

#3煤种

#4煤种

几种煤的热重曲线