煤粉顯微組分在燃燒過程中的變化

時間：2014-05-26 10:10:35

作者：世邦機器

對我國兩種典型動力用煤(大同煙煤、廣西合山劣質(zhì)煤)在燃燒過程的不同階段中顯微結(jié)構(gòu)的變化及顯微組分的分布情況的研究[18]表明，大部分無機礦物質(zhì)和有機質(zhì)在煤粉顆粒中混合是不均勻的。燃燒和熱解過程中，剝離開的有機質(zhì)或交叉夾雜在有機質(zhì)中的無機礦物小塊的內(nèi)部均會產(chǎn)生氣泡孔洞。

約45～100mm的活性有機組分顆粒，在熱解和燃燒過程中，煤粉制備設(shè)備內(nèi)部常形成多個大小不同的氣泡孔洞，這是由于煤粉顆粒受到快速加熱、揮發(fā)氣體膨脹突破和瀉出顆粒時形成的。孔洞形狀是各式各樣的。孔口直徑通常只有幾微米或接近1～2弘m，而孔洞里面的內(nèi)徑可達孔口直徑的幾倍或幾十倍，生產(chǎn)煤粉設(shè)備孔洞并不是逐步分叉或孔徑逐漸減小的樹枝狀。煤粉顆粒外表面大大小小的口是焦炭燃燒時反應(yīng)氣體向孔洞內(nèi)表面擴散進出的通道。

在煤粉顆粒的熱解和燃燒過程中先是形成多個小氣泡，這些內(nèi)部氣泡孔洞的表面積迅速增加，燃燒后將逐漸消耗掉有機質(zhì)，因而氣泡孔洞的內(nèi)表面積又將減少。在相同的燃燼率下，大同煤粉顆粒中的孔洞和形成的空心球比合山煤粉顆粒中多得多。惰性有機組分顆粒常為長條形，其中有不少寬度在1～2弘m的裂縫，是反應(yīng)氣體向內(nèi)部擴散的主要通道。

有機質(zhì)成碎屑狀分散地和無機礦物粘結(jié)在一起。煤粉顆粒在燃燒過程中也會因為有機碎屑的稀疏不均和煤粉顆粒中的縫隙而形成氣體的擴散通道，這種煤粉顆粒的燃燒與爐灶用的煤球燃燒不同(由外向中心逐層燃燒)，其燃燒反應(yīng)在顆粒內(nèi)部是很不均勻的，是首先在內(nèi)部大孔道表面附近發(fā)生反應(yīng)并擴大孔道。