煤粉燃烧数值原理
燃烧理论基础复习题
《燃烧理论基础》复习题 第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学问题 1、我国目前能源与环境的现状怎样？ 2、什么叫燃烧？ 3、从正负两方面论述研究燃烧的意义。 4、不同的学科研究燃烧学各有设么侧重点？ 5、简述能量转化与守恒关系。 6、标准生成焓、生成焓的定义？ 7、反应焓的定义及计算方法？ 8、燃烧焓的定义？ 9、用图示的方法（△H-T）表达放热反应与吸热反应。 10、燃烧焓与燃烧能近似相等的原因？ 11、燃料热值与燃烧焓的关系？ 12、高热值和低热值的区别和转换方法怎样？ 13、液体以及气体燃料热值的测试方法如何？ 14、反应焓和温度的关系？ 15、什么叫化学平衡？ 16、平衡常数的三种表达方式和相互间的关系怎样？ 17、反应速度、生成速度或消耗速度的表达式？ 18、反应度的概念及计算方法？ 19、Gibbs函数的定义？ 20、自由焓与温度变化的关系？ 21、自由焓与压力变化的关系？ 22、孤立系统与非孤立系统的反应平衡关系各自通过什么来判断？ 23、过量空气系数（φat）与当量比(φ)的概念？ 24、浓度以及化学计量浓度的概念？ 25、化学反应中达到平衡状态时的反应度及各组分的摩尔比的计算方法怎样？ 26、氧化反应中，燃烧空气量与燃烧产物的计算方法怎样？ 27、绝热火焰温度的计算方法（反应度为1、反应度小于1、考虑高温热分解三种）怎样？ 28、净反应速度的定义？ 29、化学反应过程中浓度岁时间的变化关系怎样？ 30、反应级数的定义（反应物浓度的指数和）与确定？一般烃类的燃烧反应级数为多少？ 31、Arrhenius定律的内容是什么？（它考察了比反应速度与温度的关系） 32、为什么说Arrhenius定律的结论与分子碰撞理论对化学反应速度的解释是一致的？ 33、热爆理论的局限性体现在什么地方？ 34、什么叫链反应？它是怎样分类的？ 35、链反应一般可以分为几个阶段？ 36、以氢气与溴反应生成溴化氢微粒推导该反应的反应级数。 37、分支链反应为什么能极大地增加化学反应的速度？ 38、图解燃烧半岛现象。 39、常见的有机类燃料及其衍生物有哪几种？ 40、图解碳氢化合物燃烧过程中出现的现象。
煤粉燃烧反应动力学参数的试验研究
第２０卷第３期２０００年８月 幼力工程 ＰＯＷＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ｖ０１．２０Ｎｏ，３ Ｉｕｎｅ２０００－７０３ ?藏工技术? 文章缩号：１０００—６７６１（２：０００）０３一０４ 煤粉燃烧反应动力学参数的试验研究 朱群益，李瑞扬，秦裕琨，孙恩召 （哈尔演工业走学，哈尔滨１５０００１） 摘要：采用热天平，在２０ｃ／ｍＥｎ的升温速成下，对１２种蛛的燃烧反应蔚力学参数进行了试验研究，得到表面反应速率系敷ＩｎＫｓ与１／Ｔ问的关系曲线量嚣段线性分布，苒分霹点温度与由燃烧特性曲绒所彳萼删的着戈温度厦最大燃烧速率时应的温度相一致。此外．遇蛙计算得到了活化能Ｅ与蜮的组成成分间的觉化热肆厦Ｅ争撅率因子Ｋ两者问的关系曲线。鹰１Ｄ袁１拳３ 主题词；锅炉；煤粉燃烧；秘力学参数｝热天警；研究 串圉分类号：ＴＫ２２９。６”文献耩浚碣；Ａ ０赘言 煤粉燃烧特性对锅炉的设计和运行肴饕爨要的影响，在影响煤粉着火与燃烧的诸多因素中，煤的反应性无疑是最重要的因素之一。煤粉燃烧特饿的试验方法多种多样，其中热天平得到了广泛的廨用。热天平的试验结果与坩埚形状、试样檄、升温速度等试验条件有关，本文采用适合予臆用热爱平研究煤粉燃烧特性时的“零维燃烧摸划”（即当试样层厚度３（ｍｍ）与试样粒径ｄ，（ｐｍ）之毖ａ／ｄ。≤ｌ，３～１。５×１０１时，试样层内簌浓魔努枣均匀。燃烧特性试验结果与试撵量无关尹】，瓣攥耪燃斑反应囊力学参鼗进舞了一些试验辑瓷。１试验设备殛试验条谗 试验采用日本产ＲＩＫＡＧＵ８１５０型热爰平，气体流动型式如图ｌ所示，试样支架为ＴＧ浆，坩蛹为圆柱形，直径为１．０ｃｍ，高为０．３ｃｍ，采用虹外线加热炉。为筒化试验结果的分析，试验肘兜以１００℃／ｒｎｉｎ将试样升至１０５℃，在此温度下憾漱一段时间，一般当恒温时间超过３ｍｉｎ后，试样不再失重，此时试样重量为干燥基重量，记为Ｇ（ｒａｇ＞。试验中≮为４～５ｍｇ，而后试样在２０Ｃ／ｎ：ｌｉｎ拜瀑速度下进行燃烧试验，气体为空气，常 籁穰霜鬻：１９９８ｏ，ｓ３１ 捧誊麓舟：来群矗（１９６ｚ～），男，谆±学位，ｔ９８３年挚熊予 跨馨姿王韭丈学。主要扶事撵糖燃燕技末粒舞蠹与鑫翔 方蕊的研完工作。压，流量为１５０ｍｌ／ｍｉｎ。奉交舞瓣攥撵酌残努分拆如表１。试样箨势粒径为７１～９舡ｍ，墩簿零平均值，砌平均粒径ｄ，为８０．５，ｕｒｎ。 墨１气肄褥动型式 ２理渣分辑 蟮蜗及试样麓瑶示于冒２。擞摄“零缎燃烧模型”，假设： （１）试样粒子为同一宣径的球形颗粒，采用等密度缩核模型，即燃烧过程中试样颗髓数不变，随着燃烧的进行，未燃核直径逐渐缩小。不考虑裹灰对燃烧的影响。 （２）燃烧只发生在颗粒表面，威腕逋率的计算以颗粒未燃核外表面积为准。 （３）试样层内各处氧分压分布均龆。 （４）表面反应产物为ＣＯ。。 试嚣惑静燃烧速率ｑｇ／ｓ霹表示为； ｑ－－Ｓｔ墨＋Ｐ：（１） ｑ一０。３７５ｍ。．（２） 万方数据
燃烧理论知识点
CH1 1.何谓燃烧？燃烧是一种急速、剧烈的发光发热的氧化反应过程。 2. 化合物的标准生成焓: 化合物的构成元素在标准状态下（25oC，0.1MPa）定温—定容或者定温定压；经化合反应生成一个mol的该化合物的焓的增量（kJ/mol）。 所有元素在标准状态下的标准生成焓均为零。 3. 反应焓: 在定温-定容或定温-定压条件下，反应物与产物之间的焓差，为该反应物的反应焓（kJ）。 4. 反应焓的计算 ?? 5. 燃烧焓: 单位质量的燃料（不包括氧化剂）在定温—定容或定温—定压条件下，燃烧反应时的反应焓之值（kJ/kg）。 6.燃料热值: 燃料热值有高热值与低热值之分，相差一个燃烧产物中的水的气化潜热。 7.化学反应速度、正向反应速度、逆向反应速度、反应速度常数 ?? 8.平衡常数的三种表达方式和相互间的关系 ?? 按浓度定义的反应平衡常数,以分压定义的反应平衡常数,以体积百分比定义的平衡常数?? 平衡常数越大，反应进行得越彻底 9.反应度λ: 表示系统达到平衡时反应物能有效变为产物的程度 反应式: aA+bB→（1-λ）*（aA+bB）+λ（cC+dD） 10. Gibbs函数的定义: 自由焓，为状态参数。g=h-Ts 11. Helmholtz函数自由能f f=u-Ts 12.焓与生成焓仅是温度的单一函数，而自由焓与P、T有关。 13.标准反应自由焓 14.平衡常数kp与反应自由焓的关系 15.过量空气系数: 燃烧1kg燃料，实际提供空气量/ 理论所需空气量。 16.当量比(φ) C－实际浓度，Cst－理论浓度 17.浓度（燃空比）: 一定体积混合气中的燃料重量/ 空气重量 18. 化学计量浓度时的浓度时的浓度 19. 绝热燃烧火焰温度的求解方法，尤其是考虑化学平衡时的计算方法 首先分别根据平衡常数kp和能量守恒方程得到反应度λ和绝热火焰温度Tf 的关系，然后采用迭代法计算得到Tf 。 20.绝热燃烧火焰温度计算程序及数据处理 CH2 1. 化学反应动力学是研究化学反应机理和化学反应速率的科学。 2. 燃烧机理研究的核心问题有：燃烧的反应机构、反应速度、反应程度、燃烧产物的生成机理等 3.净反应速度: 消耗速度与生成速度的代数和。 4.反应级数n: 一般碳氢燃料n=1.7~2.2≈2
燃烧理论基础考试重点
1;描述燃烧物理现象的方程有哪些？ 质量守恒方程，动量守恒方程，能量守恒方程，组分守恒方程。 2：研究基础有哪些基本定律和现象？ 牛顿粘性定律，傅里叶导热定律，费克扩散定律，斯蒂芬流问题。 例子：喷灯、家用煤气、气焊枪。温度场，浓度场，速度场。 3：牛顿粘性定律表明：粘性是动量交换的必要条件。由速度梯度变为动量梯度 傅里叶导热定律表明：热扩散是能量交换的必要条件。由温度梯度变为焓的梯度费克扩散定律表明：传质（扩散）是组分扩散的必要条件。由密度梯度变为质量分数的梯度。 4：Stefen流产生的物理条件、化学条件：斯蒂芬流产生的条件是在相分界外既有扩散现象存在，又有物理和（或）化学过程存在，这两个条件是缺一不可的。 第四章着火 1：着火过程由什么因素控制的？ 着火与混合气的压力、温度、浓度、壁面的散热率、（点火能量）气流运动有关。2：燃烧速度的决定因素有哪些？举例说明哪些燃烧现象受物理过程控制，哪些受化学过程控制？ 由扩散、流动、传热及其他物理过程决定燃烧过程速度的燃烧为扩散控制燃烧，物理因素起主要的控制作用。例如油滴、喷雾燃烧，未作预混合的气体射流燃烧，蜡烛、碳球的燃烧等均属此类。汽油机、煤气机、喷灯等预混合气有火焰传播的燃烧则同时受化学动力学及扩散的控制。 3：燃烧反应过程中浓度与温度的关系 燃烧反应速度主要与反应气体混合剂的温度及初始反应物、中间产物、最终产物的浓度有关。反应速度与温度的关系常用Arrhenius指数项或简单的指数Tm的关系式表示。 4：简单反应或热反应：反应速度只受初始反应物浓度影响的反应复杂反应或自催化反应：反应速度受中间产物或最终产物浓度影响的反应 5：热着火需要满足的条件是什么？ 可燃混合剂在某一条件下由外界加热，如火花塞、热容器壁、压缩等，到达某一特定温度时，反应物在此温度下的放热速度大于散热损失的速度。 6化学链着火需要满足的条件是什么？ 若燃烧反应有中间载链基的分枝链反应时，则甚至在等温条件下也能着火。如产生载链基的速度超过其消亡的速度则反应逐渐加速并导致着火。而链反应自身的引发则需要一外来的热能或光能源。一旦此链已经引发，在上述的载链基产生速度得以满足时，则移去外能源后也能发生着火。 7：自发着火举例：柴油机着火燃烧、油溅泼到赤热的表面上的着火燃烧、汽油机中的爆震等。 强制着火举例：汽油机点火燃烧 8：Semonov自燃理论的基础是什么？ 在热爆炸理论 9：自燃必要条件有两个判据，他们的表达式怎样？
煤粉特性及自燃爆炸的条件
1煤粉特性及自燃爆炸的条件 煤粉发生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所处的环境条件所决定的。 1.1煤粉的流动性 它的尺寸一般为0~50微米，其中20~50微米的颗粒占多数。干的煤粉能吸附大量的空气，它的流动性很好，就像流体一样很轻易在管道内输送。由于干的煤粉流动性很好，它可以流过很小的空隙。因此，制粉系统的严密性要好。 1.2煤粉的自燃与爆炸 积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时，会发热使温度升高，而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化，若散热不良时会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。在制粉系统中，煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物，它一旦碰到火花就会使火源扩大而产生较大的压力（2~3倍大气压），从而造成煤粉的爆炸。 影响煤粉爆炸的因素很多，如挥发分含量，煤粉细度，气粉混合物的浓度，温度湿度和输送煤粉的气体中氧的成分比例等。 一般说来挥发分含量VR<10％(无烟煤)，是没有爆炸危险的。而VR>25％的煤粉（如烟煤等），很轻易自燃，爆炸的可能性也很大。 煤粉越细越轻易自燃和爆炸，粗煤粉爆炸的可能性较小。例如烟煤粒度大于 0.1毫米几乎不会爆炸。因此，挥发分大的煤不能磨得过细。 煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。实践证实，最危险得浓度在 1.2~ 2.0kg/m3,大于或小于该浓度时爆炸的可能性都会减小。在实际运行中一般是很难避免危险浓度的。制粉设备中沉积煤粉的自燃性往往是引爆的火源。气
粉混合物温度越高，危险性就越大。煤粉爆炸的实质是一个强烈的燃烧过程，是在 0.01~ 0.15s的瞬间大量煤粉忽然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向外传播而产生的很大的冲击力和声音。 潮湿煤粉的爆炸性较小，对于褐煤和烟煤，当煤粉水分稍大于固有水分时一般没有爆炸危险。 2制粉系统爆炸原因分析 引爆点主要在轻易长期积煤或积粉的位置，制粉系统处于封闭状态，引爆的火源主要是磨煤机入口积煤，细粉分离器水平段入口管积粉，粗粉分离器积粉自燃，根据制粉系统的运行工况和爆炸情况分析，主要原因如下。 2.1煤粉细度，风粉浓度及燃煤成分 煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定浓度的风粉气流吹向自燃点时。不仅加剧了自燃，而且会引起燃烧，而接触到明火的风粉气流随时都会产生爆炸。造成流动煤粉爆炸的主要原因是风粉气流中的含氧量，煤粉细度，风粉混合物的浓度和温度。 煤粉越细，爆炸的危险性就越大。粗煤粉爆炸的可能性就小些，当煤粉粒度大于 0.1mm时几乎不会爆炸。当煤粉浓度大于3~4kg/m3 （空气）或小于 0.32－ 0.47kg/m3 时不轻易引起爆炸。因为煤粉浓度太高，氧浓度太小；而煤粉浓度太低，缺少可燃物。只有煤粉浓度为
燃料燃烧及热平衡计算参考
燃料燃烧及热平衡计算参考 3.1 城市煤气的燃料计算 3.1.1 燃料成分 表2.2 城市煤气成分（%）[2] 成分 CO 2 CO CH 4 C 2H 6 H 2 O 2 N 2 合计 含量 10 5 22 5 46 2 10 100 3.1.2 城市煤气燃烧的计算 1、助燃空气消耗量[2] （1）理论空气需要量 Lo=21O O 0.5H H 3.5C CH 20.5CO 2 2624-++?+ Nm 3/Nm 3 (3.1) (3.1)式中：CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 、 O 2——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量（Nm 3）。则 Lo=21 2465.055.322255.0-?+?+?+? = 4.143 Nm 3/Nm 3 （2）实际空气需要量 L n =nL 0, Nm 3/Nm 3 (3.2) (1.2)式中：n ——空气消耗系数，气体燃料通常n=1.05 1.1 现在n 取1.05，则 L n =1.05×4.143=4.35 Nm 3/Nm 3 （3）实际湿空气需要量 L n 湿 =（1+0.00124 2H O g 干） L n ， Nm 3/Nm 3 （3.3） 则 L n 湿=（1+0.00124×18.9）×4.35=4.452 Nm 3/Nm 3 2、天然气燃烧产物生成量 （1）燃烧产物中单一成分生成量 CO)H 2C CH (CO 0.01 V 6242CO 2+++?=’
(3.4) 2 O V 0.21(=?′0n-1)L (3.5) 2 2n N V (N 79L )0.01=+?′ (3.6) )L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干 O H 2624O H 22+++?= (3.7) 式中CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 ——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量。 则 0.475)5222(100.01V 2CO =+?++?= Nm 3/Nm 3 4.4131)(1.050.21V 2O ?-?==0.046 Nm 3/Nm 3 01.0)35.47910(V 2N ??+==3.54 Nm 3/Nm 3 4.35)18.90.124465322(20.01V O H 2??++?+??==1.152 Nm 3/Nm 3 （2）燃烧产物总生成量 实际燃烧产物量 V n = V CO2+V O2+V N2+V H2O Nm 3/Nm 3 (3.8) 则 V n =0.47+0.046+3.54+1.152=5.208 Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量 V 0=V n -（n -1）L O (3.9) V 0=5.208-（1.05-1）×4.143=5.0 Nm 3/Nm 3 (3) 燃料燃烧产物成分[2] %100V V CO n CO 22?= (3.10) %100V V O n O 22?= (3.11) %100V V N n N 22?= (3.12) 100%V V O H n O H 22?= (3.13)
《消防燃烧学》讲义(DOC)
第一部分绪论 第一节前言 一、《消防燃烧学》课程的形成与发展背景 所谓燃烧，是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟的现象，在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，就是火灾，它是最常见的灾害之一。消防燃烧学是研究火灾的发生、发展和熄灭的基本规律，以及防火、防爆和灭火的一般原理的科学。 现在在世界范围内，不仅火灾发生的频率增加，而且火灾向着多样化、复杂化的方向发展，由其引起的直接损失及其防治费用均呈上升趋势。仅在我国，每年发生火灾十几万起，有6 千人死于火灾，直接经济损失高达50 亿以上。因此，预防和控制火灾对保障人民生命财产的安全具有极其重要的意义。 为了预防和控制火灾，不仅要增加监测和扑救的人力和装备，更要研究火灾燃烧发生、发展和熄灭的基本规律及防火、防爆和灭火的一般原理，把火灾防治建立在对火灾燃烧过程科学认识的基础上，为火灾的预防与控制提供理论指导和基础数据，以不断适应当今消防科技发展进程中火灾认识科学化和火灾预防与控制工程化这一深刻变革，顺应新形势下消防工作对高素质、专家型人才培养的要求。所有这些，为《消防燃烧学》课程的形成与发展提供了深厚的现实背景。 二、《消防燃烧学》课程的主要内容 1、物理、化学基础——包括燃烧反应速度、热量传递和物质传递理论以及燃烧有关参数的计算等内容。 2、着火、灭火理论——包括可燃物着火方式、热着火理论、链锁反应理论、着火和灭火条件、着火感应期、最小引燃能以及火焰传播等内容。 3、可燃物质燃烧特点——包括可燃气体爆炸条件、爆轰理论、有关参量计算及其预防措施；可燃液体闪燃规律、石油及其产品着火后的沸溢和喷溅问题；可燃固体的燃烧模式、阻燃机理、粉尘和火炸药爆炸问题。 4、室内火灾燃烧特征——包括室内火灾燃烧的主要特点、发展阶段、轰燃的本质与特点、烟气的流动特征、室内火灾过程的计算机模拟、火灾模化相似理论等。
燃烧理论基础
本课程的学习内容 第一章燃烧热力学 第二章化学动力学 第三章燃烧物理系 第四章着火（自然与引燃） 第五章预混合气体燃烧火焰 第六章扩散火焰与液体燃料燃烧 第七章气体燃料的喷射与燃烧 第八章固体燃料的燃烧 课程实验 考试说明 课程考核形式 闭卷考试 依托大纲，参考教材 70%考卷，30%平时 题型：填空、（判断、）多项选择、名词解释、简答、计算、图解分析 考试时间：6月9日下午或晚上 第一章 1 2 3.化合物的标准生成焓 化合物的构成元素在标准状态下（25℃，0.1MPa）。定温——定容或者定温定压；经化合反应生成一个mol的该化合物的焓的增量（KJ/mol） 所有元素在标准状态下的标准生成焓均为零。 4.反应焓（**） 在定温——定容或定温——定压条件下，反应物与产物之间的焓差为该反应物的反应焓（KJ）。 5.反应焓的计算（**） 6.燃烧焓（**） 单位质量的燃料（不包括氧化剂）在定温——定容或定温——定压条件下，燃烧反应时的反应焓之值（KJ/Kg）。 7.燃料热值（**） 燃料热值有高热值与低热值之分，相差一个燃烧产物中的水的汽化潜热。 8.平衡常数的三种表达方式和相互间的关系（**） 按浓度定义的反应平衡常数，以分压定义的反应平衡常数，以体积百分比定义的反应平衡常数。 9.反应度λ（**）
表示系统达到平衡时反应物能有效变为产物的程度 10.Gibbs函数的定义 自由焓，为状态参数。g=h-Ts 11.Helmholtz函数 自由能f 12.焓与生成焓仅是温度的单一函数，而自由焓与P、T有关。 ) 13.过量空气系数（**）(?a=m a m ast 燃烧1Kg燃料，实际提供空气量/理论所需空气量。 14.当量比（?=！#@￥%！@） C——实际浓度，Cst——理论浓度 15.浓度（空燃比）（C=#@￥） 一定体积混合气体中的燃料重量/空气重量 16.化学计量浓度 ?a=1时的浓度 17.绝热火焰温度的求解方法，尤其是考虑化学平衡时的计算方法（**）（附图） 首先分别根据平衡常数Kp和能量守恒方程得到的反应度λ和绝热火焰温度T f的关系，然后采用迭代法计算得到T f 18.绝热燃烧火焰计算程序及数据处理。 第二章化学动力学 1.化学反应动力学是研究化学反应机理和化学反应速率的科学。（*） 2.燃烧机理研究的核心问题有：燃烧的反应机构，反应速度，反应程度，燃烧产物的生成机理等 3.净反应速度（*）（公式见书本） 消耗速度与生成速度的代数和。 4.反应级数n 一般碳氢燃料n=1.7~2.2≈2 5.Arrhenius定律 A-频率因子（分子间碰撞的频率）；E-活化能；T-温度 ? 比反应速度k n=Ae?E RT 6.分子碰撞理论与Arrhenius定律属热爆燃理论 7.热爆燃理论（**） 反应物在一定温度的反应系统中，分子碰撞使部分分子完成放热反应，放出的燃烧热提高反应系统中的温度，从而加速反应速度。反应系统处于一种正反馈的加热、加速反应过程。当反应速度趋于无穷大，就产生爆炸。这种由于反应热量聚集的加速反应乃至燃烧爆炸的理论称为热爆燃理论。 8.热爆燃理论的局限性体现在什么地方？
煤炭燃烧特性指标
煤炭燃烧特性指标 几乎所有的煤炭特性指标都与煤炭的燃烧特性是相关的，反之，也没有一个能完全、全面表征煤炭燃烧特性的指标。与此同时，不同的煤炭特性指标对于煤炭燃烧特性的重要性，也随着煤炭燃烧方式的不同而异，并具有相当的差别。作为影响煤炭燃烧特性或者说过程最明显的指标是煤炭的挥发份和粘结性或者说膨胀系数。前者表征着煤炭在燃烧过程中的以气相完成的份额和其对后续固相燃烧过程的影响；后者则关系到煤炭颗粒因形态、尺寸和反应表面积的变化而使其自身的燃烧特性受到的影响。而前者和后者有时又是具有密切联系的。与煤炭燃烧特性有关的还有挥发份的释出特性、焦炭的反应性、煤炭的热稳定值、重度等，以及煤炭在堆放过程中的风化、自燃特性和可磨度。 煤炭颗粒在受热过程中的熔融软化、胶质体和半焦的形式几乎所有的烟煤在受热升温的过程中与挥发份释出的同时，都会出现胶质体，呈塑性和颗粒的软化现象。煤炭颗粒间的粘结就是因颗粒胶体间的相互粘结而产生的，因此煤炭的粘结性也就于其所呈现胶体的条件相关。当一个按一定升温速度，经历着受热过程的煤炭颗粒进行观察时，考虑到在此受热过程中热量总是从表面传向颗粒核心的，在同一时间内表面温度也总高于核心。可以发现不同的烟煤，在表面温度达到320～350℃以前，颗粒的形态变化一般觉察不到，只
有煤化程度低的气煤才可观察到表面开始有挥发份气体释出。在温度到350～420℃时，可以观察到在颗粒表面出现了一层带有气泡的液相膜，表面上也逐渐失去原来的棱角，这层膜就是胶质体。当温度为500～550℃时，一方面因颗粒内部温度升高，使胶质体层向内层发展，以及外部的胶质体层因挥发份释出被蒸干转化为半焦，即从表面到中心由半焦壳、胶质体和原有的煤三层所构成，但这种形态所保持的时间是短暂的。随着受热的继续，胶质体的发展和体积的膨胀，半焦外壳出现裂口，胶质体流出。其后是胶质体向颗粒中心区域的发展，流出的胶质体被蒸干转变为半焦，直到整个颗粒都经历胶质体和半焦的形成。整个的过程如图3-2-2所示：试验证明软化温度越低的煤种，挥发份开始释出的时间越早。因此软化温度Tp（对于不同的烟煤表面开始出现液相膜的温度）和再固化温度TK（呈现最大塑性的温度TMAX以及被蒸干再次呈固体形状的温度）都是表明煤炭流变特性的指标，同样也间接表明了于煤炭燃烧特性密切相关的问题。 Ⅰ软化开始阶段Ⅱ开始形成半焦的阶段Ⅲ煤粒强烈软化和半焦破 裂阶段
燃烧理论
1、火炸药化学变化的类型：（1）热分解：火炸药整体受热发生分解，一般是最弱的化学键发生断裂。（2）燃烧、(3)爆轰：是一种较之燃烧更为剧烈的物理化学变化，它是一种以爆轰波的形式沿炸药装药高速自行传播的现象 主要不同点： (1) 过程传播机理不同 (2) 过程传播速度不同(3) 受外界影响不同 (4)产物质点运动方向不同 2、燃烧的定义：燃烧是一种激烈的氧化还原反应过程，放出大量的热和气体，同时伴有发热、发光的或者火焰。 3、燃烧三要素：可燃物、氧、达到一定的温度（着火点） 4、燃烧与国民经济、国防建设的关系：①燃料燃烧是主要能源②国防；热兵器的发射能源主要来自于火药的燃烧（发射药）。③其他日常生活、燃烧与安全（火灾防止等）、燃烧与环境（温室效应、保护臭氧层） 5、研究燃烧理论的意义：①从理论上讲，研究理论用于指导实践。揭示燃烧现象的本质和规律。用于研究燃烧过程。（工业，武器中）②提高能量利用率。（柴油添加剂……）③安全生产④环境保护（作为理论基础）⑤特殊燃烧规律的应用 第一章 1、热力学第一定律:体系吸收的热量dQ分别用于增加体系的内能dU和对外界做功dW；本质：能量守恒 2、热力学第二定律本质：不可能从单一热源吸热而不引起其他变化。（高温到低温）在化学反应中的本质：表明化学反应的方向。（表征：熵S） 3、阿累尼乌斯定律 ln RT E dT K d 适用范围：它适用于各种类型的反应，包括气相、液相、催化和异相反应，在固体火药的热分解和燃烧中常用以表征分解速度和燃烧速度。 3、两种燃料着火方式的定义、区别以及着火条件。 定义：自动着火，即可燃物质整体受到均匀的加热或压缩，当化学反应产生的热量超过散失的热量，反应加速，直至整体着火； 强制点火，即可燃物质和一能量源局部接触，强烈受热而起燃，火焰向其余部分传播。 区别：两者的主要区别在于前者主要是依靠自身反应热量的积累，后者是依赖于外界热量的供给 着火条件：如果在一定的初始条件下，系统将不能在整个时间区段保持低温水平的缓慢反应态，而将出现一个剧烈的加速的过度过程，使系统在某个瞬间达到高温反应态，即达到燃烧态，那么这个初始条件就是着火条件。 4.电极熄火距离、电极危险距离。 电极熄火距离：不能引燃混气的电极间的最大距离； 电极危险距离：在给定条件下，电极距离有一最危险值，电极距离大于或小于最危险值时，最小引燃能增加。 5、影响电火花引燃的因素。 （1、热容越大，最小引燃能Emin越大，混气不容易引燃，因为热容大，混气升温时吸收的热量多； （2、导热系数K越大，最小引燃能Emin越大，混气不容易引燃。因为火花能量被迅速传导出去，使与火花接触的混气温度不易升高； （3、燃烧热大，最小引燃能Emin小，混气容易引燃； （4、混气压力大，即密度大，最小引燃能Emin小，表明混气容易引燃；
采用FLUENT软件研究旋流煤粉燃烧器燃烧特性
2005 Fluent 中国用户大会论文集 采用FLUENT软件研究旋流煤粉燃烧器燃烧特性 由长福 （清华大学热能工程系，北京 100084） 摘要：本文FLUENT软件研究了实际电站锅炉单个双调风旋流燃烧器附近区域的煤粉燃烧过程。并分别研究了内二次风旋流强度，外二次风风率，一次风风率和三次风风率等因素对燃烧性能的影响。各工况计算结果表明，总体上在燃烧器出口处形成了高温区和高煤粉浓度区，燃烧器出口一定距离后的炉内温度呈逐渐上升趋势，炉膛温度分布均匀。中心高温区出现迟的工况，后期分级燃烧充分。表明该燃烧器具有高效稳燃和变工况运行稳定的性能。 关键词：旋流燃烧器；数值计算；燃烧性能 引 言 当前国内使用的电站锅炉，80%是四角切圆煤粉燃烧锅炉，不到10%采用旋流燃烧锅炉[1]。和四角切圆煤粉锅炉相比，旋流燃烧器锅炉是一种新型的锅炉，结构复杂得多。已有较多学者采用数值模拟方法研究旋流燃烧器燃烧性能的例子[1-4]，这些例子的计算结果都详细预报了由于测量困难而不能充分获得的炉膛内部的温度场，速度场，燃烧产物各组分的浓度分布和污染物的分布，其中文献[2]和[3]还与实验数据比较，比较结果表明，模拟结果与锅炉热态试验数据吻合情况较好，为数值模拟的更广应用提供了依据。 简图如图1 燃烧器中心通一股直流的三次风，风量较小。 针对该燃烧器的结构，本文研究了内二次风的旋流强度，二次风的配比，一次风和中心风的风率对燃烧性能的影响。 作者：由长福（1969），男（汉族），黑龙江，副教授，博士，清华大学热能工程系
1 计算方法 1.1 计算对象和网格生成 计算域为单个旋流燃烧器附近的区域，大致为两个燃烧器之间的水冷壁和炉膛。根据旋流燃烧器出口附近的流场特性，采用二维轴对称结构模拟该区域。在计算区域的出口采用了倾斜一定角度的斜面以避免由于回流产生的压力计算不准确。 由于要计算旋转流动，为了得到较好的收敛结果，对燃烧器喉部壁面附近、水冷壁附近进行了网格细分。计算区域和网格划分采用GAMBIT 生成，如图2所示。 1.2 数学模型和边界条件 使用FLUENT 为计算平台。气相湍流模型采用的是可实现κ-ε模型(Realizable κ-ε模型[1])。Realizable κ-ε模型能较好地模拟旋流的原因是湍流粘性系数μT 和ε方程考虑了角变形率即旋涡流动的影响[5]。 采用了混合分数概率密度函数(PDF)模型模拟煤粉燃烧。煤粉挥发份的释放采用了单倍速率模型；煤粉颗粒的跟踪采用随机轨道模型；辐射模型采用P1模型。 煤粉颗粒以surface 方式从一次风口喷入炉膛，速度与一次风同。煤粉颗粒的粒径范围为70～200μm ，取10组不同粒径的煤粉颗粒，粒径分布满足Rosin-Rammler 分布公式。 各次风口的速度边界条件采用方便定义旋转速度的Components 方式。水冷壁热边界条件定水冷壁面温度为5500C 。计算域的上边界采用壁面应力为零的壁面边界条件，热边界条件热流为零。出口采用表压力为0的压力边界条件。 1.3工况设计和煤质特性 分别计算各影响因素的不同工况来考察燃烧器变工况运行的性能，进而得到较优的燃烧工况，各计算工况见表1。计算所用的富兴煤是低硫高热值的烟煤，燃煤的工业分析和元素分析的干燥无灰基数据见表2，干燥无灰基数据将用于PDF 模型的计算。 图2 燃烧器出口计算域及网格划分
构建和谐社会的三大理论
构建和谐社会的三大理论---社会燃烧理论、社会激波理论和社会行为熵理论 构建和谐社会的三大理论，寻求人与人关系的突破。刚才为什么讲循环经济，突然又讲到人了？大家可以看科学发展观里头我一直认为它实际上就是两大主线的体现，人与自然，刚才我们讲的是人与自然，能源、环境，我们还要顾及到人与人，假如我们资源也够了，能源也够了，但是社会不安定，那生产力能保持得了吗？所以构建和谐社会是一个飞鸟的两翼，人与自然是一翼，人与人的关系又是一翼。这里的解释我们想从世界上比较新的理论给大家汇报。 社会怎么才能和谐？社会和谐最根本的本质是探求人自身心理、行为所自发遵循的规则，我们整个社会本身文明进化的，以及衡量这种文明的群体性的社会态势，是我们说的社会和谐。最根本就是它的利益分配，就是利益间如何能够平衡起来。 （一）社会燃烧理论 这是社会动乱或者社会不稳定的一个机理。自然界的燃烧三元素，第一有燃烧物质，没有燃烧物质燃烧什么呢？第二，燃烧的助燃剂，氧气或者空气。第三得有点火温度，没有就起不来。所以说所有社会不和谐不稳定也是这三类，社会的燃烧物质是什么？两大矛盾，人和自然的矛盾，争水争地争石油争能源，人和自然的矛盾引发了人和人之间的争论，另外人和人之间分配不公平，或者利益不到位等等。人和自然的矛盾、人和人的矛盾共同积累，就像一个燃烧物质一样越来越大，越来越多，如果不能妥善解决就会成为燃烧物质。同时要有助燃剂，什么是助燃剂？是国民心理水平，同样是一件事，放在这群人里头没什么反应，但放在另外一群人里面他们就跳起来了。当然还包括媒体，媒体本身的引导，正向的、负向的、以偏概全、以小代大、以个别的代替一般的，再用一些情绪性的语言，最后就会把燃烧物质的助燃能力提高了。那当然还得有点火温度，必须有某一件事情引发，大家就起来了。像前一次广州游行反对日货，实际上就是小泉参拜靖国神社等等引起的，当然我们是反对日本军国主义，也反对他们不认账，我们要考虑理性而适当的方式。通过社会燃烧物质的积累，我们通常用26个社会痛苦指数来表示，这个痛苦指数越大，就代表了燃烧物质越多，再加上国民心理本身的反映，行为上的指导原则，也就是国民心理是在某一个基础上运行，是平稳的，还是急躁的，当然还得有一个事件。最典型的是去年重庆的万州事件，就是很不相干的路上碰到一个人，他自称是什么公务员，打了人家，聚集了几万人，上十万人。它实际上是前边燃烧物质的积累，再加上这事件一挑动，起来了，这社会就和谐不了了。社会动乱的燃烧物质、助燃剂、和社会动乱的点火温度，这是社会燃烧物质的痛苦指数。怎么识别助燃剂、点火温度什么的，现在已经有一个预警系统在做这件事。就是要求达到就像一个天气预报一样，每天预报全国每个省的在什么态势上运行，这样我们的执政能力、认识社会的深度和构建和谐社会的底牌就知道了。 （二）社会激波理论 本来社会很平静，一个事情就像一个石头投到湖水里头，就开始激波了。在不同的人群里、不同的社会利益集团里产生不同的反响，有的高有的低，就像激波一样。但更可怕的是同时扔进去几个，事情就更为复杂难办，这实际上是社会动乱的时空表现形式。 （三）社会行为熵理论 社会行为熵是社会动乱的本源。人组成群体的行为，我们用物理上学的"熵"的理论。这一理论有六大规则：
燃烧爆炸理论与技术
可燃液体的燃烧，实质上是燃烧可燃液体蒸发出来的蒸气，所以叫蒸发燃烧。 对于难挥发的可燃液体，其受热后分解出可燃性气体，然后这些可燃性气体进行燃烧，这种燃烧形式称为分解燃烧。 可燃固体的燃烧可分为简单可燃固体、高熔点可燃固体、低熔点可燃固体和复杂的可燃固体燃烧等四种情况。 固体碳和铝、镍、铁等金属熔点较高，在热源作用下不氧化也不分解，它们的燃烧发生在空气和固体表面接触的部位，能产生红热的表面，但不产生火焰，燃烧的速度和固体表面的大小有关。这种燃烧形式称为表面燃烧。 闪点的影响因素 同系物液体的闪点随着相对分子量、相对密度、沸点的增加和蒸汽压的降低而增高。 同类组分混合液，如汽油、煤油等，由烃类的同系物组成，其闪点随着馏分的增高而增高。异构体的闪点低于正构体。 能溶于水的易燃液体，闪点随浓度的降低而增高。 油漆类液体的闪点取决于油漆中所含溶剂的闪点。 两种可燃液体混合物的闪点一般低于这两种液体闪点的平均值。 易燃气体：a）与空气的混合物按体积分类占13％或更少时可点燃的气体；b) 不论易燃下限如何，与空气混合，燃烧范围的体积分数至少为12％的气体。 非易燃无毒气体：在20℃压力不低于280 kPa条件下运输或以冷冻液体状态运输的气体（窒息性气体、氧化性气体、不属于其他项别的气体） 易燃液体：在其闪点温度（其闭杯试验闪点不高于60.5℃，或其开杯试验闪点不高于65.6℃）时放出易燃蒸气的液体或液体混合物，或是在溶液或悬浮液中含有固体的液体。 氧化性物质：本身不一定可燃，但通常因放出氧或起氧化反应可能引起或促使其他物质燃烧的物质。 有机过氧化物：分子组成中含有过氧基的有机物质，该物质为热不稳定物质，可能发生放热的自加速分解。该类物质还可能具有以下一种或数种性质：a) 可能发生爆炸性分解；b) 迅速燃烧；c) 对碰撞或摩擦敏感；d) 与其他物质起危险反应。e) 损害眼睛 毒性物质：经吞食、吸入或皮肤接触后可能造成死亡或严重受伤或健康损害的物质。 经口摄取半数致死量：固体ld50≤200 mg/kg，液体ld50≤500 mg/kg；经皮肤接触24 h，半数致死量ld50≤1 000 mg/kg；粉尘、烟雾吸入半数致死浓度lc50≤10 mg/L的固体或液体 染性物质：含有病原体的物质，包括生物制品、诊断样品、基因突变的微生物、生物体和其他媒介，如病毒蛋白等。 放射性物质：含有放射性核素且其放射性活度浓度和总活度都分别超过GB 11806规定的限值的物质，放射性比活>7.4×104Bq/kg 腐蚀性物质：通过化学作用使生物组织接触时会造成严重损伤、或在渗漏时会严重损害甚至毁坏其他货物或运载工具的物质。 腐蚀性物质包含与完好皮肤组织接触不超过4 h，在14 d的观察期中发现引起皮肤全厚度损毁，或在温度55℃时，对s235jr+cr型或类似型号钢或无覆盖层铝的表面均匀年腐蚀率超过6.25 mm/a的物质。 热冲量起爆：加热或局部引燃炸药不稳定燃烧(加速) 爆轰－－－DDT过程DDT过程的长短与炸药自身的物理化学性质,装药直径,密度,外界压力,初温,外界强度有关。 机械冲量起爆：机械冲击的作用形式：撞击、摩檫。机械冲击“热点”或活化中心热点扩张（低速燃烧）爆轰 爆轰能否传播下去，取决于第一层受冲击炸药爆炸产生的能量大小，如果能激发下一层
火电厂煤粉燃烧系统
火电厂煤粉燃烧系统 火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。今天我的课题是煤粉燃烧系统。 一、煤粉的制备及预热 用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的煤场后，经初步筛选处理，用输煤皮带送到锅炉的原煤仓。煤从原煤仓落入煤斗，由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并经空气预热器来的一次风干燥并带至粗粉分离器。在粗粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制，合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器，使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。 二、煤粉气流的着火和燃烧 (一)煤粉气流的着火 煤粉空气混合物经燃烧器以射流方式被喷入炉膛后，经过湍流扩散和回流，卷吸周围的高温烟气，同时又受到炉膛四周高温火焰的辐射，被迅速加热，热量到达一定温度后就开始着火。有实验表明，煤粉气流的着火温度要比煤的着火温度高一些。因此，煤粉空气混合物较难着火，这是煤粉燃烧的特点之一。 在锅炉燃烧中，希望煤粉气流离开燃烧器喷口不远处就能稳定地着火，如果着火过早可能使燃烧器喷口因过热被烧坏，也易使喷口附近结渣；如果着火太迟，就会推迟整个燃烧过程，使煤粉来不及烧完就离开炉膛，增大机械不完全燃烧损失。另外着火推迟还会使火焰中心上移，造成炉膛出口处的受热面结渣。 煤粉气流着火后就开始燃烧，形成火炬，着火以前是吸热阶段，需要从周围介质中吸收一定的热量来提高煤粉气流的温度，着火以后才是放热过程。将煤粉气流加热到着火温度所需的热量称为着火热。它包括加热煤粉及空气（一次风），并使煤粉中水分加热、蒸发、过热所需热量。 (二)煤粉燃烧的三个阶段 煤粉同空气以射流的方式经喷燃器喷入炉膛，在悬浮状态下燃烧，从燃烧器出口，煤粉的燃烧过程大致可分为以下三个阶段： 1．着火前的准备阶段 煤粉气流喷人炉内至着火这一阶段为着火前的准备阶段。着火前的准备阶段是吸热阶段。在此阶段内，煤粉气流被烟气不断加热，温度逐渐升高。煤粉受热后，首先是水分蒸发，接着干燥的煤粉进行热分解并析出挥发分。挥发分析出的数量和成分取决于煤的特性、加热温度和速度。着火前煤粉只发生缓慢氧化，氧浓度和飞灰含碳量的变化不大。一般认为，从煤粉中析出的挥发分先着火燃烧。挥发分燃烧放出的热量又加热炭粒，炭粒温度迅速升高，当炭粒加热至一定温度并有氧补充到炭粒表面时，炭粒着火燃烧。 2．燃烧阶段 煤粉着火以后进入燃烧阶段。燃烧阶段是一个强烈的放热阶段。煤粉颗粒的着火燃烧，首先从局部开始，然后迅速扩展到整个表面。煤粉气流一旦着火燃烧，
燃料燃烧计算
第三章 燃料及燃烧过程 3-2 燃料燃烧计算 一、燃料燃烧计算的内容及目的 （一）计算内容：①空气需要量 ②烟气生成量 ③烟气成分 ④燃烧温度 （二）目的：通过对以上内容的计算，以便正确地进行窑炉的设计和对运行中的窑炉进行正确的调节。 二、燃烧计算的基本概念 （一）完全燃烧与不完全燃烧。 1、完全燃烧：燃料中可燃成分与完全化合，生成不可再燃烧的产物。 2、不完全燃烧： 化学不完全燃烧：产物存在气态可燃物。 物理不完全燃烧：产物中存在固态可燃物。 （二）过剩空气系数 1、过剩空气系数的概念 а=V a /V 0a 2、影响过剩空气系数的因素： 1）燃料种类：气、液、固体燃料，а值不同； 2）燃料加工状态：煤的细度、燃油的雾化粘度。 3）燃烧设备的构造及操作方法。 3、火焰的气氛： ①氧化焰：а>1，燃烧产物中有过剩氧气。 ②中性焰：а=1 ③还原焰：а<1，燃烧产物中含还原性气体（CO 、H 2） 三、空气需要量、烟气生成量及烟气成分、密度的计算 （一）固体、液体燃料： 基准：计算时，一般以1kg 或100kg 燃料为基准，求其燃烧时空气需要量、烟气生成量。 方法：按燃烧反映方程式，算得氧气需要量及燃烧产量，然后相加，即可得空气需要量与烟气生成量。 1、理论空气量计算： 1）理论需氧量： V 0O2= 12ar C +4ar H +32ar S －32 ar O (Nm 3/kgr)
2）理论空气量：V 0a = 1004.22（12ar C +4ar H +32ar S －32 ar O ）21100 =0.089C ar +0.267H ar +0.033(S ar -O ar ) (Nm 3/kgr) 2、实际空气量计算： V a =а×V o a 3、理论烟气生成量的计算：V 0L =V CO2+V H2O +V SO2+V N2 = 1004.22 (12ar C +2ar H +18ar M +32ar S +28 ar N )×V o a +0.79V o a =0.01865C ar +0.112H ar +0.01243M ar +0.0068S ar +0.008N ar +0.79V o a 4、实际烟气生成量的计算： 1）а>1时，V L = V 0L +(а-1)×V o a 2）а<1时，在工程上进上近似认为其燃烧产物中只含有CO 一种可燃气体。 因为：2CO+O 2=2CO 2，因此，每缺少一个分子的O 2，烟气中就减少两个分子的CO 2，而生成两个分子的CO ，顾总烟气体积只少了相应减少的空气中的氮气部分。 V L = V 0L -(1 -а) V o a × 100 79 5、烟气的组成及密度计算： 1）烟气百分组成： CO 2=L CO V V 2 ×100%, H 2O=L O H V V 2×100% SO 2= L SO V V 2×100%, N 2=L N V V 2×100% O 2=L O V V 2×100% 2)烟气密度： ρ=（44CO 2+18H 2O+64SO 2+28N 2+32O 2）/（22.4*100） (kg/Nm 3) 或：ρ=L a ar V V A 0 293.11001 1α+- (kg/Nm 3) （二）气体燃料 1、理论空气量 V 02 O =[21CO+21H 2+2CH 4+(m+4n )C m H n +23H 2S-O 2]×100 1 V a 0= V 0 2 O ×21 100 2、实际空气需要量：V a =а×V a o 3、理论烟气生成量： V L o =V CO2+V H2O +V N2+V SO2 (N m 3/N m 3) 4、实际烟气生成量及烟气组成计算： 当а>1时， V L =V L o +(а-1)V a o (N m 3/N m 3)
煤粉特性及自燃爆炸的条件
煤粉特性及自燃爆炸的条件 煤粉为可燃物质，乙类火灾危险品，粉尘具燃爆性，着火点在300℃～500℃之间，爆炸下限浓度34 g/m3～47g/m3(粉尘平均粒径:5μm～10μm)。高温表面堆积粉尘（5mm厚）的引燃温度：225℃～285℃，云状粉尘的引燃温度580℃～610℃。 煤粉在运输过程中，经外界的干扰如设备运转的震动、碰撞或风作用悬浮到空气形成粉尘，如场所内作业人员防护用品佩带不全，很容易引起尘肺病等职业病危害。当煤粉在空气中达到一定浓度，在外界高温、碰撞、摩擦、振动、明火、电火花的作用下会引起爆炸，爆炸后产生的气浪会使沉积的粉尘飞扬，造成二次爆炸事故。煤尘爆炸与其在空气中的含量及含氧浓度有关，烟煤在110-2000mg/m3。能形成爆炸性混合物，空气中煤尘含量在300-400 mg/m3爆炸威力最大，这是因为混合物中煤尘与空气的比例适中，煤粉能充分燃烧。煤粉爆炸后不仅产生冲击波伤人和破坏建筑物，同时产生大量的一氧化碳，使人中毒死亡。煤尘的燃烧爆炸特特性见表1。 表1 煤尘的燃烧爆炸特性 煤粉尘种类 引燃温度(℃) 高温表面积尘 引燃温度(℃) 云状粉尘 爆炸下限 (g/m3) 粉尘粒径 (μm) 褐煤粉 260 －49D68 2D3 有烟煤粉 235 595 41D57 5D11 无烟煤粉 ＞430 ＞600 －100D130 贫煤粉 285 680 34D45 5D7
1、煤粉的流动性 它的尺寸一般为0～50微米，其中20～50微米的颗粒占多数。干 的煤粉能吸附大量的空气，它的流动性很好，就像流体一样很轻易在管 道内输送。由于干的煤粉流动性很好，它可以流过很小的空隙。因此， 制粉系统的严密性要好。 2、煤粉的自燃与爆炸 积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时，会发热使温度升高，而 温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化，若散热不良时会使氧化过程不 断加剧，最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。在制粉系统中， 煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物，它一旦碰到 火花就会使火源扩大而产生较大的压力（2～3倍大气压），从而造成煤 粉的爆炸。 影响煤粉爆炸的因素很多，如挥发分含量，煤粉细度，气粉混合物 的浓度，温度湿度和输送煤粉的气体中氧的成分比例等。 2.1、一般说来挥发分含量VR<10％(无烟煤)，是没有爆炸危险的。而VR>25％的煤 粉（如烟煤等），很轻易自燃，爆炸的可能性也很大。 2.2、煤粉越细越轻易自燃和爆炸，粗煤粉爆炸的可能性较小。例如烟煤粒度大于 0.1毫米几乎不会爆炸。因此，挥发分大的煤不能磨得过细。 2.3、煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。实践证实，最危险得浓度在 1.2～ 2.0kg/m3,大于或小于该浓度时爆炸的可能性都会减小。在实际运行中一般是很难避 免危险浓度的。制粉设备中沉积煤粉的自燃性往往是引爆的火源。气粉混合物温度 越高，危险性就越大。煤粉爆炸的实质是一个强烈的燃烧过程，是在0.01～0.15s 的瞬间大量煤粉忽然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向 外传播而产生的很大的冲击力和声音。