燃燒過程的理論基礎(chǔ)-文庫吧資料
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【正文】 ，為了使煤粉氣流被更快加熱到煤粉顆粒的著火溫度，總是不把煤粉燃燒所需的全部空氣都與煤粉混合來輸送煤粉，而只是用其中一部分來輸送煤粉，這部分空氣稱為一次風(fēng)。 燃料開始發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)（即著火）時(shí)所需的最低溫度稱為燃料的著火溫度或著火點(diǎn)。 ? 劇烈燃燒階段：時(shí)間短，大量可燃質(zhì)在此階段燒盡； ? 燃盡階段：時(shí)間較長(zhǎng)，燃燒溫度低，減少不完全燃燒程度。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 32 四、碳粒的燃燒 ：在碳粒的吸附表面進(jìn)行的多相燃燒反應(yīng)。 只有粗煤粉在爐膛高溫區(qū)才可能處于擴(kuò)散。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 31 增大燃料與周圍介質(zhì)氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度或減少粒子直徑，可增大氧的擴(kuò)散速度。這個(gè)燃燒反應(yīng)溫度區(qū)稱為過渡燃燒區(qū)。 在擴(kuò)散燃燒區(qū)內(nèi)，改善擴(kuò)散混合條件，加大氣流與炭粒的相對(duì)速度、減少炭粒直徑都可提高燃燒速度。 在該燃燒區(qū)內(nèi)，提高溫度是強(qiáng)化動(dòng)力燃燒工況的有效措施。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 28 三、燃燒區(qū)域 氧的擴(kuò)散速度和燃燒化學(xué)反應(yīng)速度與溫度之間的關(guān)系如圖 34所示。 ? ?B0ksks CCw ?? ?2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 27 影響擴(kuò)散速度的因素： 氣流與炭粒的相對(duì)速度越大，擾動(dòng)就越劇烈，氧向炭粒表面的擴(kuò)散速度就越大，同時(shí)燃燒產(chǎn)物離開炭粒表面擴(kuò)散出去的速度也增大，使氧的擴(kuò)散速度進(jìn)一步加快。表示此過程的快慢程度就稱為氧的擴(kuò)散速度。 例如：少量水蒸汽在 CO和氧氣的反應(yīng)中起到催化劑的作用。 在反應(yīng)過程中，催化劑雖然也參加化學(xué)反應(yīng)，但在另一個(gè)反應(yīng)中又被還原，所以到反應(yīng)終了時(shí)，它本身的化學(xué)性質(zhì)并未發(fā)生變化。 連鎖反應(yīng)的過程： 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 25 （ 5）催化作用 在化學(xué)反應(yīng)中，如果將某些物質(zhì)加到反應(yīng)系統(tǒng)中，可以使化學(xué)反應(yīng)速度發(fā)生變化，這種作用稱為催化作用，產(chǎn)生催化作用的物質(zhì)稱為催化劑。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 24 （ 4）連鎖反應(yīng) 在很多燃燒化學(xué)反應(yīng)中，實(shí)際反應(yīng)速度遠(yuǎn)高于按照質(zhì)量作用定律和阿累尼烏斯定律計(jì)算出的速度，經(jīng)過分析，人們發(fā)現(xiàn)了連鎖反應(yīng)和催化作用的影響。溫度升高時(shí)，活化分子數(shù)目急劇增多，反應(yīng)速度也隨之加快。 例如：褐煤 92～ 105 MJ/kmol； 煙煤 117～ 134 MJ/kmol； 貧煤、無煙煤 140～ 147 MJ/kmol。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 23 溫度一定，活化能越大，活化分子數(shù)就越少，化學(xué)反應(yīng)速度越慢；活化能越小，化學(xué)反應(yīng)速度就越快。 活化分子：能量達(dá)到或超過活化能的分子稱為活化分子。 化學(xué)反應(yīng)是在一定條件下，反應(yīng)分子間發(fā)生碰撞而發(fā)生的，但并不是所有碰撞的分子都可以發(fā)生反應(yīng)，只有那些碰撞能量足以破壞現(xiàn)存化學(xué)鍵并建立新的化學(xué)鍵的碰撞才是有效的。 在溫度和容積不變的條件下，反應(yīng)物壓力高，意味著反應(yīng)物濃度大，因此化學(xué)反應(yīng)速度就快。 ? 在一定溫度下，反應(yīng)容積不變，增加反應(yīng)物的濃度即可增加反應(yīng)物的分子數(shù)，分子之間的碰撞次數(shù)就會(huì)增多，反應(yīng)速度就會(huì)加快。 （ 1）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響 ? 化學(xué)反應(yīng)是在一定條件下，反應(yīng)物分子之間彼此碰撞而產(chǎn)生的，分子在單位時(shí)間內(nèi)的碰撞次數(shù)越多，則化學(xué)反應(yīng)速度越快。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 18 一、化學(xué)反應(yīng)速度 含義：化學(xué)反應(yīng)速度通常是指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。 吸附和解吸附過程速度非?？?，故可忽略。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 16 第二節(jié) 煤粒和碳粒的 燃燒過程 和燃燒速度 炭粒表面的多相燃燒大致包括如下幾個(gè)過程： （ 1）參加燃燒的氧從周圍環(huán)境擴(kuò)散到炭粒反應(yīng)表面； （ 2）氧被炭粒表面吸附； （ 3）在炭粒表面進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)； （ 4）燃燒產(chǎn)物由炭粒表面解吸附； （ 5）燃燒產(chǎn)物離開炭粒表面，擴(kuò)散到周圍環(huán)境中。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 15 ? 問題：煤粒燃燒重點(diǎn)解決的問題是什么？ ； 。 ? 揮發(fā)分存在有利于提高整個(gè)煤粒的燃燒速度。 2021/6/15 沈陽工程學(xué)院 王樹群 動(dòng)本 0912 12 ：加熱速度快時(shí) ? 揮發(fā)分析著火與碳的著火燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行，甚至微小的顆粒先著火，然后才是揮發(fā)分析出和著火燃燒； ? 揮發(fā)分的析出和著火貫穿燃燒的整個(gè)過程； ? 快速加熱形成的焦碳與慢速加熱形成的焦碳在空隙率結(jié)構(gòu)方面有較大的差別。 ? 有兩種不同觀點(diǎn)：依次燃燒說和同時(shí)進(jìn)行說 ：加熱速度慢時(shí)。 2
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