煤粉燃烧器：喷出煤粉燃烧特点

煤粉燃烧器：喷出煤粉燃烧特点

当原煤磨成煤粉时，受热面积和单位质量表面积大大增加。当煤的密度为1000kg/m³时，1Kg煤的球形颗粒在不同尺寸具有的表面积。

不同颗粒尺寸的1Kg煤的单位质量比面积

煤颗粒状况	颗粒直径（mm）	单位质量表面积（m2/Kg）	在冷空气中的相对 速度（m/s）
块状煤	30	0.05	－
粗煤粉	300×10-3	5	3.5×10-3
细煤粉	30×10-3	50	3.5×10-5

当煤粉的平均颗粒直径很小时，单位质量的表面积很大，而煤粉和空气流之间的相对速度很小，这样煤粉颗粒将悬浮在空气流中。

当煤粉随空气通过郑州中威环保设备有限公司GX系列煤粉燃烧器送入回转窑中，在回转窑空间内以悬浮状态燃烧。煤粉必须加热到一定的温度才能着火。着火温度与煤粉受热后挥发物开始析出的温度有关，即温度越低就越容易着火。

不同煤种的挥发物开始析出温度

煤种	泥煤	褐煤		烟煤			贫煤		无烟煤
Vdaf(%)	约70	＞37	＞42	37-42	26-37	16-26	12-18	10-11	2-10
T(℃)	100-110	130-170	170	210	260	300	320	390	280-400

贫煤与无烟煤较难着火，挥发物含量高的煤，其挥发份开始析出的温度低，易着火，煤粉气流着火后，火焰会以一定速度向逆着气流方向扩展，若此速度等于从煤粉燃烧器喷出的煤粉气流某处的流速时，则火焰稳定于该处。反之，则火焰被气流吹向下游，在气流速度衰减到一定程度的地方稳定下来，可能导致火焰被吹灭，着火不稳定。（油煤混烧时，容易导致火焰吹灭）。

煤粉气流的及时、稳定着火是燃烧器安全经济运行的重要条件，一般煤粉气流在距燃烧器200～300mm着火，最多不超过500mm。

煤粉气流在喷入回转窑中，会卷吸窑内高温烟气及二次风产生对流换热，另外还有高温烟气辐射换热。通过这两种热交换，使煤粉气流温度迅速提高，当温度达到某一数据时，煤粉开始燃烧，这个过程称着火过程。着火过程的工业控制：1、降低煤粉细度；2、降低一次风量；3、增加煤粉气流的卷吸高温烟气的能力。

为使煤粉完全燃烧，必须保证火焰有足够长度，即煤粉在回转窑内飞行的时间，煤粉气流一般在吹入窑内0.3～0.5m处开始着火，到1-2m处大部分挥发物已析出，余下的焦炭颗粒却往往到10～30m（随着窑型的不同，窑内风速不同）处才能燃烧完全或接近完全（一般回转率窑内煤粉燃尽率约为97.5%）。

着火后的初级阶段，由于温度很高，氧气充足，混合亦很强，故燃烧进行的很猛烈，焦炭含碳量沿火焰长度急剧下降。这时燃烧所放出的热量比散出的多，所以整个过程是在温度不断升高的情况下进行的。当温度和放出热量达到最大时，燃烧过程已发展的最完全，燃烧得亦最有效，到达了燃烧中心，随后，氧气以被大量消耗，煤粉颗粒逐渐燃尽，有些颗粒被灰渣包住，混合气流减弱，燃烧反应逐渐减慢，放出的热量减少，少于散出去的热量，温度开始下降。温度下降反过来引起燃烧速率的减慢，燃烧过程进展缓慢，进入燃尽区。焦炭含碳量的下降逐渐变慢。燃尽区占据了火焰长度的很长一部分。