煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度的机理分析

对煤粉气流的着火过程进行了比较深入的理论分析。采用煤粉气流着火热量供需平衡的原理对存在最佳煤粉浓度的机理进行了讨论，并根据简单模型进行了近似计算。结果表明，煤粉气流所需热量与着火区供热量相等、火焰温度水平最高时的煤粉浓度为最佳浓度。分析计算的结论与试验结果是一致的。     

无油点火燃烧器着火距离的影响因素

为了缓解石油供需矛盾，节约能源，提高电厂的经济效益，发明了基于电磁感应原理的无油点火燃烧器，在3.5 MW的试验用W型锅炉上，进行了着火距离影响因素的试验研究.在保持相同的风速与壁温的条件下, 试验通过对燃烧器内轴向温度场的测量，以及出口燃烧产物的取样分析，研究了对电磁感应无油点火燃烧器的不同点火器结构以及煤种、煤粉气流质量分数等因素对着火距离的影响.实验结果表明，着火距离随着点火管内径的增大而增大， 随煤粉挥发分的增大而急剧减小，点火能随着管径的增大而减小，并存在一个最佳的旋流强度和煤粉质量分数，使煤粉气流的着火距离最短.     

导热油换热器预热煤粉气流的试验研究

提出在煤粉进入燃烧室之前对煤粉气流进行预热处理的新型工艺,减轻一次风对炉膛的冷却效应,加速煤粉燃烧. 设计采用导热油预热煤粉气流的带翅板管壳式换热器,搭建中试规模试验台,通过实验研究油温、油质量流量、风温、风速、煤风质量比对系统换热特性及试验台阻力特性的影响. 试验结果验证了该换热器采用导热油来预热一次风煤粉气流的技术可行性,提出的新型预热工艺具有环保节能的现实意义. 试验结果表明,当煤风质量比为0.15时,190 ℃的导热油可以将煤粉气流从58.4 ℃预热到113 ℃以上. 提出的预热工艺有利于改善煤粉气流的着火性能,促进煤粉锅炉的低负荷稳燃.     

火焰稳燃船回流区热平衡模型研究

煤粉浓度对煤粉气流着火及燃烧稳定性的影响较大。结合具体的燃烧器,建立了稳焰船回流区热平衡模型,由此可近似求出加装稳焰船燃烧器后,在一定工况下煤粉气流燃烧稳定所需的最低煤粉浓度。利用本模型对某电厂１０２５ｔ／ｈ炉进行实例计算,与实验结果基本一致。     

恒温下煤粉着火特性判别新方法

基于煤粉在恒温反应器中燃烧初期环境氧浓度的变化,建立了一个新的定量判别煤粉着火难易的指数Ffire。通过该指数计算得到的煤着火特性,与煤的挥发分含量具有正相关关系,并且与通过恒温热重分析仪实际测得的煤粉着火难易程度具有很好的一致性,说明Ffire能够准确且定量地判别煤的着火特性。由于Ffire的计算方法中仅需要反应器燃烧环境氧浓度变化数据,此方法拓宽了采用非热重恒温反应器判别煤粉着火的途径。还建立了一种通过煤的工业分析数据直接计算Ffire的模型,介绍了模型的建立过程,并对模型计算的准确度进行了检验,结果表明模型预测值与实验值无显著性差异,所建立的计算模型能够基于工业分析准确地计算Ffire值,进一步扩展了Ffire指数的应用范围,对燃煤电站运行人员准确分析煤的着火以维持炉内低负荷稳定燃烧具有指导意义。     

煤粉气流着火稳定性及低负荷燃烧不投油措施

以N125MW直流燃烧器固态排渣煤粉炉燃烧着火稳定性为研究对象,根据煤粉气流着火方式以及对影响煤粉气流着火因素的分析,提出提高煤粉气流着火稳定性以及低负荷燃烧不投油的控制措施,从而保证了煤粉的稳定着火,以保证锅炉安全稳定运行。     

直流煤粉气流的火炬点火模型

本文对煤粉气流的火炬点火机理进行了探讨，并建立了直流煤粉气流火炬点火的近似数学模型，该模型的理论计算值与试验结果基本吻合，可用于煤粉气流点火参数的确定和点火装置的设计。     

污泥和煤混烧特性的热重试验研究

利用热重分析法对兰坝煤粉和某城市污泥及两试样混合物的着火温度、燃尽特性和综合燃烧性能等参数进行了研究。实验结果表明:在20℃/min的加热速度,20~1200℃的温度范围内,单一试样及不同掺混比混合试样燃烧时燃烧特性和燃尽性能存在差异,并得出了一些燃烧特性参数,结合实验条件,对反映燃料着火及燃尽性能的燃烧特性综合判别指数S进行了修正。计算结果表明:修正后的S'与其他特性参数计算结果吻合较好。     

粉煤着火温度与煤的元素分析及工业分析间的关系

煤粉着火特性对煤粉炉的设计和运行具有重要的指导作用，煤粉的着火温度是其着火特性的一个重要指标。本文采用热天平研究了煤样升温速度对煤粉着火温度的影响；同时给出了煤粉着火温度与煤的元素分析和工业分析间的关系式。     

大型电站锅炉四角切圆炉膛中气体煤粉多相流动特性的数值试验研究

本文运用计算机辅助优化数值试验方法对大型电站锅炉四角切圆炉膛中气体和煤粉颗粒在不同运行工况下的流动特性进行了基础性研究．得到了满负荷运行和变工况缺角运行时炉内空气动力场的变化，并了解了实际切圆直径沿炉膛高度变化及截面上最大切向速度沿炉膛变化的规律．对煤粉颗粒的运动轨迹计算表明，颗粒直径对其运动影响较大．另外，对变工况运行时所引起的煤粉火焰偏转情况进行了分析．部分数值试验的计算结果和实际的现场测试结果吻合较好．     

Ignition Dynamic Parameters for Coke in Cement Calciners

The mathematical ignition model was established and researches of Ignition dynamic parameters for cote in some typical coal samples from cement plants was carried out according to circumstances of coal combusted in cement plants. In order to get the ignitioin temperature T of carbon particles more accurately, the temperature rising experimental method was used and the actual heating circumstances for pulverized coal in calciners ( in cement plants) were also considered. With this method, the accurate determination of the ignition temperature of coke in coal was achieved, so as to get some ignition dynamic parameters . These research results provide a theoretical basis for investigating coal ignition characteristics more scientifically and more accurately.     

煤粉富氧燃烧着火模式判断和动力学参数分析

为了能够更深入地了解煤粉在富氧气氛下的燃烧机理,尤其是煤粉富氧着火模式的判断,在热重分析仪上,模拟了不同氧气体积分数下的煤粉富氧燃烧过程.选取5个不同的氧气体积分数:21%、40%、60%、80%和100%,并且模拟了2种气氛下(N2/O2,CO2/O2)和不同颗粒大小的煤粉的富氧燃烧过程.并根据普适积分法,计算了煤粉的活化能和指前因子.提出了一种根据TG-DTG曲线判断煤粉着火模式的新方法,它使得煤粉着火模式的判断更为准确.研究发现,在CO2/O2气氛下的富氧燃烧过程中,当煤粉粒径小于40μm时,煤粉发生非均相着火;当煤粉粒径大于200μm时,煤粉发生均相着火.大颗粒比小颗粒受氧气体积分数变化的影响要大.     

煤粉群非稳态统一着火模型

现有的煤的着火模型都存在通用性差的缺点，不能同时简单明了地分析着火机理和确定着火温度．本文提出了能联系单颗粒着火与群体着火的非稳态模型，以分析不同着火条件下煤的着火机理和着火温度．本模型的基本特点是，引人有限气体空间的假定，考察有限空间内的升温，确定着火条件和参数，井以此反映不同浓度的颗粒群的着火．通过对辐射换热的条件下的煤粉着火的计算，显示了本模型的优越性．它预测了不同条件下的着火机理、着火温度和着火时间，为工程设计提供了较为准确的着火温度数据，而这些结果正是现有着火模型所无法同时、准确获得的．     

Computational study on fumace process in a multi-burner boiler of pulverized coal fired tangentially at four corners

Aiming at the optimization of the operation condition, a general numerical method for calculating pulverized coal combustion in a full-scale furnace fired tangentially at four corners is adopted. “κ-ɛ” turbulence model is used for the gas phases and a stochastic approach based on the Lagrangian technique is used for particle phases. Two-competing reactions model for the coal devolatilization and PDF (the probability density function) method for the combustion of the gas phases are employed. In the numerical simulations, assuming the air distribution of second port level is of pagoda, waist drum and uniform type. The results show that pagoda type air distribution is advantageous to ignition and smooth combustion of pulverized coal, and suitable to inferior coal combustion in practice. In the present furnace, the igniting distance at 1st and 3rd corner is longer than that at 2nd and 4th corner. The results from numerical calculations are in good agreement with those of observed in practice. Biography of the first author: ZHOU Ping, associate professor, born in 1965, majoring in simulation and optimization of pyro-installations.     

Ignition Dynamic Parameters for Coke in Cement Calciners

The mathematical ignition model was established and researches ofignition dynamic parameters for coke in some typical coal samples from cement plants was carried out according to circumstances of coal combusted in cement plants.In order to get the ignitioin temperature Tpi of carbon particles more accurately,the temperature rising experimental method was used and the actual heating circumstances for pulverized coal in calciners(in cement plants)were also considered.With this method,the accurate determination of the ignition temperature of coke in coal was achieved,so as to get some ignition dynamic parameters.These research results provide a theoretical basis for investigating coal ignition characteristics more scientifically and more accurately.     

直流煤粉射流着火稳定性指数研究

基于炉膛内煤粉射流微元段,分析煤粉射流卷吸、挥发分与焦炭燃烧以及辐射传热引起的质量与热量变化,建立煤粉射流中氧质量浓度变化、煤焦颗粒直径变化、煤粉颗粒温度变化及一次风射流温度变化微分方程。在此基础上,提出煤粉射流着火稳定性指标的定量计算方法,对于在实际运行中预测与诊断燃烧状态、优化燃烧、预防熄火具有重要意义。     

煤粉挥发分及元素的释放特性研究

用不同细度的煤粉在1 300℃的携带炉内制焦,对煤粉及煤焦进行了元素分析和工业分析。以灰分作为示踪物,计算研究了高温条件下煤粉挥发分及元素释放特性。结果表明,采用常规方法测得的煤粉挥发分随粒度的增大而增加,而在1 300℃携带炉内,煤粉挥发分的实际释放量随煤粉粒度的增大而减小;煤粉在1 300℃携带炉内的实际挥发分释放总量远大于常规工业分析方法测得的数值,而且这种差别随煤粉粒度的减小而增大;随煤粉粒径的减小,挥发分释放总量和各元素的释放率均相应增大。研究结果为超细煤粉再燃还原NO提供了依据。