煤的燃燒是鍋爐的核心,為了計算壁面?zhèn)鳠幔氃诳臻g和時間上了解煤燃燒時的質(zhì)量釋放和熱量釋放,煤炭燃燒包括三個過程:水分蒸發(fā),熱解,煤焦氧化,此外,為了充分描述近燃燒器區(qū)域的溫度,須考慮由富燃料區(qū)的煤揮發(fā)分形成的煙塵,今天小編將去介紹熱風(fēng)爐的燃燒過程。
熱解是煤的熱分解,產(chǎn)生揮發(fā)性氣體和固體煤焦顆粒,根據(jù)煤的類型,35%到60%的干燥無灰煤被熱解并釋放為揮發(fā)物,在大型鍋爐中,這一過程可能只需2-5毫秒。大部分揮發(fā)物是高分子量的,因此在室溫下可以冷凝,這些高分子量的揮發(fā)物叫做焦油,焦油可以通過聚合反應(yīng)生成煙灰,也可以氧化。
熱解后留下的固體顆粒稱為煤焦,在工業(yè)鍋爐中,煤粉顆粒的煤焦反應(yīng)通常需要1s左右,煤焦的粒度、反應(yīng)性和孔結(jié)構(gòu)與煤的類型和熱解過程中的加熱條件密切相關(guān)。
氣體向煤焦孔隙的擴散也很重要,須建立模型,用于大型模擬的LES模型將無法解析粒子邊界層,在反應(yīng)過程中焦炭直徑和密度的變化須加以描述,當(dāng)煤焦燒盡時,可能會發(fā)生碎裂。