不粘煤煤粉火焰传播及热动力特性研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

我国水泥、发电、冶金、化工等大型企业所需动力燃料大多都是煤粉。通常情况下，上述企业基本上都采用外购原煤，自行采用立式磨煤系统加工生产所需煤粉，磨煤系统在生产、输送、储存过程中存在着煤粉爆炸的重大安全隐患。本文利用STA449F3型同步热分析仪，分析了煤粉燃烧过程中热失重特性、燃烧特性以及热动力学特性；采用竖直管道内煤粉云爆炸测试装置，揭示了火焰传播特性；利用FLUENT数值模拟软件对实验工况下的火焰传播过程进行了模拟，研究了理想状况下煤粉云火焰传播特性。得出主要结论有： (1)煤粉的燃烧过程包括煤粉失水失重阶段、增重氧化阶段、受热分解阶段、燃烧阶段和燃尽阶段；升温速率和氧浓度影响煤粉的燃烧特性主要体现在燃烧过程和燃烧特性指数，随着升温速率的增加，五个阶段的温度区间向高温区偏移，特征温度升高，其TG、DTG、DSC曲线均出现滞后现象；煤样的燃烧特性参数与升温速率和氧浓度均成正相关，而且氧浓度对燃烧特性指数的影响较升温速率更为明显。 (2)升温速率和氧浓度均能影响眉粉烧时所需的活化能，二者与活化能均呈现负相关，氧浓度为5%，升温速率为5℃/min条件下，活化能最大，其值为108.12kJ/mol，即低升温速率和低氧浓度增加了煤粉燃烧时所需的活化能，煤粉不容易燃烧。 (3)煤粉火焰受管道内湍流流动的影响，3种质量浓度下，火焰形态差别较大，随着火焰传播过程的持续发展，火焰前阵锋面不规则程度较大；火焰传播速度基本上呈“迅速增加一达到峰值一迅速降低一缓慢增加一缓慢降低”的振荡变化过程，在20ms左右时出现速度峰值；煤粉云浓度与火焰传播速度呈正相关，粒径与火焰传播速度成负相关：当平均粒径45μm，浓度为0.5kg/m3时，火焰传播速度达到最大值，其值为17.1m/s;爆炸压力呈“缓慢增加，迅速增加．达到峰值，略有降低”的变化过程，在95ms左右时出现爆炸压力峰值，其值为0.948MPa。 (4)对于煤粉爆炸火焰传播过程，数值模拟和实验结果一致；数值模拟和实验得到煤粉云火焰传播速度特征，均呈现先增大后减小的趋势，并且60ms后都出现振荡传播现象；数值模拟得到的煤粉云火焰传播过程中爆炸压力与火焰传播时间成正相关，数值模拟与实验结果吻合。（5）煤粉的预热干燥对火焰传播过程影响较大，其主要影响因素为煤粉中赋存的水分含量，同时煤粉云火焰传播形态不规则的主要原因是煤粉燃烧过程挥发分释放速率的差异和浓度的区域性分布。

著录项

作者
李山山;
展开▼
作者单位

西安科技大学;

展开▼
授予单位西安科技大学;
学科安全科学与工程
授予学位硕士
导师姓名金永飞;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类选矿;
关键词
不粘煤; 煤粉; 火焰传播; 热动力;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 弱粘煤和不粘煤的快速热解及其团聚研究 [J] . 李登新 ,Makino M ,吕俊复 . 燃烧科学与技术 . 2003,第005期
2. 电站锅炉煤粉燃烧器一次风煤粉气流火焰传播特性试验研究 [J] . 于德亭 ,侯栋岐 ,王玉忠 . 电站系统工程 . 1996,第4期
3. 火焰稳定和煤粉浓度连续可调的研究：气体动力特性连续可调 [J] . 韩才元 ,袁建伟 . 燃烧科学与技术 . 1998,第003期
4. 我国不粘—弱粘煤煤岩组分及其性质研究 [J] . . 矿山资源开发利用与环境保护：科技与信息 . 2001,第003期
5. 煤粉火焰热混合层分形特性研究 [J] . 白晓静 ,卢钢 ,闫勇 . 燃烧科学与技术 . 2017,第003期
6. 微重力环境中火焰沿热薄燃料表面传播时逆流空气流动和热辐射对火焰传播的影响 [C] . 杜文锋 ,孔文俊 ,张孝谦 . 中国工程热物理学会燃烧学学术会议 . 1999
7. 宁东不粘煤的气化反应性及灰熔融特性研究 [A] . 侯春晓 . 2014

不粘煤煤粉火焰传播及热动力特性研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅