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国外动力煤三种燃烧温度分布的比较研究

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:将国外收到基动力煤的工程绝热燃烧温度、理论绝热燃烧温度、干燥无灰基成分的理论绝热燃烧温度的计算结果拟合曲线汇总在图4-21、图4-22 中,可以对比三种绝热燃烧温度的变化规律。过量空气系数的降低对于无烟煤、贫煤、褐煤的绝热燃烧温度影响较大。动力煤的成分对于绝热燃烧温度的影响很大,规律也很复杂。②国外动力煤干燥无灰基成分的理论绝热燃烧温度随着Qar,net的提高而单调降低。

国外动力煤三种燃烧温度分布的比较研究

将国外收到基动力煤的工程绝热燃烧温度(taE)、理论绝热燃烧温度(ta0)、干燥无灰基成分的理论绝热燃烧温度(ta0,daf)的计算结果拟合曲线汇总在图4-21、图4-22 中,可以对比三种绝热燃烧温度的变化规律。

由图4-21 的拟合曲线可知:①同一种煤的ta0,daf>ta0>taE。②温差(Δt1= ta0-taE)反映了过量空气系数(α)降低为1.0时国外动力煤的绝热燃烧温度(ta)的变化。可见,过量空气系数的降低对于烟煤的绝热燃烧温度(ta)影响最小。过量空气系数的降低对于无烟煤、贫煤、褐煤的绝热燃烧温度(ta)影响较大。对于无烟煤,Vdaf越小,过量空气系数的降低对ta影响就越大。对于褐煤,Vdaf越大,过量空气系数的降低对ta影响就越大。③温差(Δt2= ta0,daf-ta0)反映了煤的干燥无灰基成分对ta的影响。

图4-21 国外动力煤的绝热燃烧温度与Vdaf的关系

图4-22 国外动力煤的绝热燃烧温度与Qar,net的关系

由图4-22 的拟合曲线可知:①当煤的Qar,net≤31 310 kJ/kg时,同一种煤的ta0,daf> ta0>taE。Qar,net>31 310 kJ/kg时,ta0,daf< ta0。这部分结果的专业含义是:Qar,net超过31 000 kJ/kg时,这种优质煤的燃烧特性需要进一步研究。②温差(Δt1= ta0-taE)反映了过量空气系数降低为1.0时国外动力煤的绝热燃烧温度(ta)的变化。可见,过量空气系数降低到1.0 可以使煤的绝热燃烧温度(ta)提高60~80℃。因此,煤粉锅炉炉膛主燃区采用较低的过量空气系数可以提高主燃区的烟气温度,降低煤粉锅炉炉膛意外灭火事故的概率。③温差(Δt2= ta0,daf-ta0)反映了煤的干燥无灰基成分对于ta的影响。Qar,net越小,Δt2就越大,最大值在1 000℃左右。

动力煤的成分对于绝热燃烧温度的影响很大,规律也很复杂。将第2章的国外动力煤数据经过多项式拟合后汇总于图4-23、图4-24 中,表达方式更加直观。图4-23、图4-24 中的多项式拟合函数参数见表4-39、表4-40。

对照图4-21、图4-23、图4-25可知:①Vdaf≤28%时,工程绝热燃烧温度(taE)随着Vdaf降低而提高,原因是:Car随着Vdaf降低而提高,Oar随着Vdaf降低而降低(见图4-23)。Car提高、Oar降低都会提高烟气量,降低烟气焓值,从而降低工程绝热燃烧温度(taE)。②Vdaf>28%时,工程绝热燃烧温度(taE)随着Vdaf提高而降低,原因是:水分含量(Mar)随着Vdaf降低而大幅度提高(见图4-23)。水分在煤燃烧后形成水蒸气,吸收烟气热量,降低烟气焓值,最终降低工程绝热燃烧温度(taE)。③干燥无灰基成分的理论绝热燃烧温度(ta0,daf)随着Vdaf提高而提高。原因是随着Vdaf提高,Odaf提高(见图4-21),Odaf的提高降低了煤燃烧需要的空气量,进而降低了煤燃烧以后的烟气量,烟气量的降低提高了烟气焓值,最终提高了干燥无灰基成分的理论绝热燃烧温度(ta0,daf),见图4-25。

图4-23 国外动力煤的收到基成分组成与Vdaf的关系

(X 表示M、A、C、H、O、N、S)

图4-24 国外动力煤的收到基成分组成与Qar,net的关系

(X 表示M、A、C、H、O、N、S)(www.xing528.com)

表4-39 国外动力煤的收到基成分组成与Vdaf的关系拟合函数参数

表4-40 国外动力煤的收到基成分组成与Qar,net的关系拟合函数参数

对照图4-22、图4-24、图4-26可知:①国外收到基动力煤的工程绝热燃烧温度(taE)随着Qar,net的提高而单调提高。原因是随着Qar,net的提高,水分含量(Mar)大幅度降低(见图4-24),Mar的下降降低了烟气量,提高了烟气焓值,最终提高了国外收到基动力煤的工程绝热燃烧温度(taE),见图4-22。虽然碳、氢的含量(Car、Har)在同时提高,增加烟气量,但是Mar的下降引起的效果占主导地位,taE单调提高(见图4-22)。②国外动力煤干燥无灰基成分的理论绝热燃烧温度(ta0,daf)随着Qar,net的提高而单调降低。原因是Oar随着Qar,net的提高而降低(见图4-26),Oar降低会提高烟气量,降低烟气焓值,从而降低干燥无灰基成分的理论绝热燃烧温度(ta0,daf),见图4-22。表4-41、表4-42 是图4-25、图4-26 的拟合函数参数。

图4-25 国外动力煤的干燥无灰基成分组成与Vdaf的关系

(X 表示C、H、O、N、S)

图4-26 国外动力煤的干燥无灰基成分组成与Qar,net的关系

(X 表示C、H、O、N、S)

表4-41 国外动力煤的干燥无灰基成分组成与Vdaf的关系拟合函数参数

表4-42 国外动力煤的干燥无灰基成分组成与Qar,net的关系拟合函数参数

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