燃烧基本理论
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爆炸性燃烧，系靠压力波将冷的可燃气体混合物加热至着 火 温 度 以 上 而 燃 烧 ， 火 焰 传 播 速 度 大 ， 约 为 1000— 4000m/s。通常是在高压、高温下进行。
一般窑炉中燃料的燃烧，属于普通的（正常的）燃烧。
二、煤粉的燃烧研究
对燃烧领域来说，主要关心的是煤的燃烧特性 和污染特性
Gururajan[25]既考虑颗粒表面的氧化反应，又考虑空间 挥发分的气相氧化，建立了单颗粒稳态燃烧的详细模 型。
模型中着火的判据是：当燃烧状态由低温燃烧或动力 燃烧转变为高温燃烧或扩散燃烧时着火发生。模型成 功地预报了着火温度随粒径、氧浓度等因素的变化规 律，结果与实验相吻合。
章明川[26]利用可燃气体浓度极限建立了煤粉均相着火 的模型
Ｋimber[21]等认为在快速热解时，煤中的固定炭将随着挥 发分的析出而被夹带出，因此Ｏ２与CＯ２的变化并不说 明焦炭一定着火。
1968年，G．K．Thomas[17]等利用高速摄影技术，对直 径为１mm的褐煤颗粒在500℃空气中的燃烧过程进行了 研究，发现着火发生在煤粒表面某处，然后煤粒温度升 高，直到煤中挥发分析出才见到火焰变大。
张军和付维标[27][28]在较准确的数值计算基础上，提出 了带化学反应的分区简化模型来描述煤粒的均相着火。
3．煤粉的燃尽特性
焦炭的非均相燃烧过程控制着煤粉燃烧的总速度， 为国内外学者所关注。
研究内容：碳与氧的反应机理和燃烧反应速度。 对于碳与氧的反应机理，一般认为碳与氧反应时
一氧化碳和二氧化碳都是其主要产物，两种产物 之比随温度上升而增加，并与碳的种类有关。 煤焦的燃烧速度取决于焦的化学反应速度和气流 的扩散速度
总的燃烧速度常数K
Fra Baidu bibliotek
K=1/（1/Ks+1/Kd）
焦的化学反应速度常数Ks一般认为满足Arrhenius公 式：
Ks=Aexp(-E/RTs) 气流的扩散速度可由下式确定[55]
Kd=2.3ФD/（d RTa）
煤粉燃烧特性的研究主要集中在四个方面：煤 粉的热解特性，煤粉的着火特性、煤焦的燃尽 特性及煤的结渣特性。
由于焦的燃烧及燃尽需要更长的时间，故在燃 烧过程中更为重要。
1. 煤粉的热解特性
煤的热解是指煤在加热过程中释放出气 体（挥发分）的过程。
热解研究应包括两个方面：气态成分的 生成过程和固态成分的孔隙结构及形态 变化。
1989年，Ｗ.Print[18]等人对煤粒在二维流化床中的着火及 热解作了系统性的实验研究。结果表明，在较高的温度 下（>８００℃）确实是挥发分先析出并着火，在低温 下（<４５０℃）则是整个煤粒或煤粒表面某处着火。
对极慢的加热速度情况，1985年Ｔognott[22]利用普通热 天平对褐煤的着火特性进行了研究，他们发现，因挥发 分的慢慢析出，且逐渐扩散到空气中，这样挥发分浓度 始终很低，因而不可能着火，此时必定是非均相着火。
1967年Ｅssenhign将煤粒通过一个平面火焰来考察 煤粒的着火情况。实验表明，挥发分在平面火焰前 后几乎是保持不变，而火焰前后混合物中的ＣＯ２ 和的着Ｏ火２都是发非生均了相显的著（的焦变炭化首，先着据火此）认。为煤在火焰中
Ｅssenhigh[19]认为，大多数情况下煤粒着火是非均 相的，他的理由是煤粒着火温度与相同煤粒脱去挥 发分之后的煤焦着火温度基本相同，煤粒着火温度 与热解温度基本没有关系。
一、基本概念
从燃烧的角度来看，各种不同燃料均可归纳为两种基本 组成:
可燃气体如H2、CO及CmHn等 固态炭
燃烧是指燃料中的可燃物与空气产生剧烈的氧化反应， 产生大量的热量并伴随着有强烈的发光现象。 燃烧有两种类型: 普通的燃烧，亦即正常的燃烧观象 爆炸性燃烧
普通的燃烧，亦即正常的燃烧观象，靠燃烧层的热气体传 质传热给邻近的冷可燃气体混合物层而进行火焰的传播。 通常燃烧的火焰传播速度较小，仅每秒几米，燃烧时压力 变化较小，一般可视为等压过程。
２）均相着火
煤的均相着火涉及到热解、挥发分的组成和析出速 度、以及挥发分的气相反应机理等，而人们对这些 了解还很不够，因此发展缓慢。
Ａnnamalai和Durbetaki[23] 在不考虑多相反应时分析 了煤颗粒的均相着火，提出了火焰薄层（Ｆlame Sheet）模型，其着火判据称为绝热着火准则，即 气相反应放热正好可以满足煤的热解吸热和将热解 产物加热到着火温度。
。
一般，对于>100μm的大 颗粒，且挥发分含量较多 的煤，在慢速加热的条件 下（<100℃/s），煤中的 挥发分有可能在颗粒周围 达到着火条件而首先发生 均相着火。对于较小煤粒 及快速加热条件下，则可 能是煤表面首先着火，这 就是非均相着火。
1）非均相着火
经典理论是热爆炸理论（Thermal Explosion Theory）即TET理论。
通常所谈到的煤的热解特性仅指挥发分 的析出特性。
实验证明
在400℃之前，基本上只有CO2析出 在400~~600℃，C2H4、C2H6、CO、CH4和H2相继
达到最大值，同时焦油也在形成；
在600℃以后主要是H2和CO析出，并达到最大值。 通常工业生产中所用到的挥发分含量是煤的工业
分析挥发分含量，它是按我国标准规定，将干燥 的煤样放在有盖坩埚内，在900±10℃的马弗炉中 加热7min，煤样所失去的重量。
2． 煤粉的着火特性
以煤着火机理研究、煤粉的着火特性实验研究及评 判为主要内容
煤粉着火机理的研究已有长达一个多世纪的历程， 其中一个主要的争论是,煤的着火是均相还是非均 相的。
均相着火:一般是指煤中的挥发分热解、聚积到一 定程度发生的着火。
非均相着火:是指氧气扩散到焦炭表面，直接与颗 粒发生反应而着火。
Essenhigh在其综述文章[15]中给出了着火区域划分图, 指 出煤粒着火不仅有均相着火与非均相着火，而且还有一 个称为非均相—均相的联合着火区（hcterohomgencous）
一般窑炉中燃料的燃烧，属于普通的（正常的）燃烧。
二、煤粉的燃烧研究
对燃烧领域来说，主要关心的是煤的燃烧特性 和污染特性
Gururajan[25]既考虑颗粒表面的氧化反应，又考虑空间 挥发分的气相氧化，建立了单颗粒稳态燃烧的详细模 型。
模型中着火的判据是：当燃烧状态由低温燃烧或动力 燃烧转变为高温燃烧或扩散燃烧时着火发生。模型成 功地预报了着火温度随粒径、氧浓度等因素的变化规 律，结果与实验相吻合。
章明川[26]利用可燃气体浓度极限建立了煤粉均相着火 的模型
Ｋimber[21]等认为在快速热解时，煤中的固定炭将随着挥 发分的析出而被夹带出，因此Ｏ２与CＯ２的变化并不说 明焦炭一定着火。
1968年，G．K．Thomas[17]等利用高速摄影技术，对直 径为１mm的褐煤颗粒在500℃空气中的燃烧过程进行了 研究，发现着火发生在煤粒表面某处，然后煤粒温度升 高，直到煤中挥发分析出才见到火焰变大。
张军和付维标[27][28]在较准确的数值计算基础上，提出 了带化学反应的分区简化模型来描述煤粒的均相着火。
3．煤粉的燃尽特性
焦炭的非均相燃烧过程控制着煤粉燃烧的总速度， 为国内外学者所关注。
研究内容：碳与氧的反应机理和燃烧反应速度。 对于碳与氧的反应机理，一般认为碳与氧反应时
一氧化碳和二氧化碳都是其主要产物，两种产物 之比随温度上升而增加，并与碳的种类有关。 煤焦的燃烧速度取决于焦的化学反应速度和气流 的扩散速度
总的燃烧速度常数K
Fra Baidu bibliotek
K=1/（1/Ks+1/Kd）
焦的化学反应速度常数Ks一般认为满足Arrhenius公 式：
Ks=Aexp(-E/RTs) 气流的扩散速度可由下式确定[55]
Kd=2.3ФD/（d RTa）
煤粉燃烧特性的研究主要集中在四个方面：煤 粉的热解特性，煤粉的着火特性、煤焦的燃尽 特性及煤的结渣特性。
由于焦的燃烧及燃尽需要更长的时间，故在燃 烧过程中更为重要。
1. 煤粉的热解特性
煤的热解是指煤在加热过程中释放出气 体（挥发分）的过程。
热解研究应包括两个方面：气态成分的 生成过程和固态成分的孔隙结构及形态 变化。
1989年，Ｗ.Print[18]等人对煤粒在二维流化床中的着火及 热解作了系统性的实验研究。结果表明，在较高的温度 下（>８００℃）确实是挥发分先析出并着火，在低温 下（<４５０℃）则是整个煤粒或煤粒表面某处着火。
对极慢的加热速度情况，1985年Ｔognott[22]利用普通热 天平对褐煤的着火特性进行了研究，他们发现，因挥发 分的慢慢析出，且逐渐扩散到空气中，这样挥发分浓度 始终很低，因而不可能着火，此时必定是非均相着火。
1967年Ｅssenhign将煤粒通过一个平面火焰来考察 煤粒的着火情况。实验表明，挥发分在平面火焰前 后几乎是保持不变，而火焰前后混合物中的ＣＯ２ 和的着Ｏ火２都是发非生均了相显的著（的焦变炭化首，先着据火此）认。为煤在火焰中
Ｅssenhigh[19]认为，大多数情况下煤粒着火是非均 相的，他的理由是煤粒着火温度与相同煤粒脱去挥 发分之后的煤焦着火温度基本相同，煤粒着火温度 与热解温度基本没有关系。
一、基本概念
从燃烧的角度来看，各种不同燃料均可归纳为两种基本 组成:
可燃气体如H2、CO及CmHn等 固态炭
燃烧是指燃料中的可燃物与空气产生剧烈的氧化反应， 产生大量的热量并伴随着有强烈的发光现象。 燃烧有两种类型: 普通的燃烧，亦即正常的燃烧观象 爆炸性燃烧
普通的燃烧，亦即正常的燃烧观象，靠燃烧层的热气体传 质传热给邻近的冷可燃气体混合物层而进行火焰的传播。 通常燃烧的火焰传播速度较小，仅每秒几米，燃烧时压力 变化较小，一般可视为等压过程。
２）均相着火
煤的均相着火涉及到热解、挥发分的组成和析出速 度、以及挥发分的气相反应机理等，而人们对这些 了解还很不够，因此发展缓慢。
Ａnnamalai和Durbetaki[23] 在不考虑多相反应时分析 了煤颗粒的均相着火，提出了火焰薄层（Ｆlame Sheet）模型，其着火判据称为绝热着火准则，即 气相反应放热正好可以满足煤的热解吸热和将热解 产物加热到着火温度。
。
一般，对于>100μm的大 颗粒，且挥发分含量较多 的煤，在慢速加热的条件 下（<100℃/s），煤中的 挥发分有可能在颗粒周围 达到着火条件而首先发生 均相着火。对于较小煤粒 及快速加热条件下，则可 能是煤表面首先着火，这 就是非均相着火。
1）非均相着火
经典理论是热爆炸理论（Thermal Explosion Theory）即TET理论。
通常所谈到的煤的热解特性仅指挥发分 的析出特性。
实验证明
在400℃之前，基本上只有CO2析出 在400~~600℃，C2H4、C2H6、CO、CH4和H2相继
达到最大值，同时焦油也在形成；
在600℃以后主要是H2和CO析出，并达到最大值。 通常工业生产中所用到的挥发分含量是煤的工业
分析挥发分含量，它是按我国标准规定，将干燥 的煤样放在有盖坩埚内，在900±10℃的马弗炉中 加热7min，煤样所失去的重量。
2． 煤粉的着火特性
以煤着火机理研究、煤粉的着火特性实验研究及评 判为主要内容
煤粉着火机理的研究已有长达一个多世纪的历程， 其中一个主要的争论是,煤的着火是均相还是非均 相的。
均相着火:一般是指煤中的挥发分热解、聚积到一 定程度发生的着火。
非均相着火:是指氧气扩散到焦炭表面，直接与颗 粒发生反应而着火。
Essenhigh在其综述文章[15]中给出了着火区域划分图, 指 出煤粒着火不仅有均相着火与非均相着火，而且还有一 个称为非均相—均相的联合着火区（hcterohomgencous）