煤粉顯微組分在燃燒過程中的變化

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(jī)礦物質(zhì)和有機(jī)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(jī)質(zhì)或交叉夾雜在有機(jī)質(zhì)中的無機(jī)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(jī)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?？锥葱螤钍歉魇礁鳂拥??？卓谥睆酵ǔＶ挥袔孜⒚谆蚪咏?～2弘m，而孔洞里面的內(nèi)徑可達(dá)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(kuò)散進(jìn)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(jī)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(jī)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(kuò)散的主要通道。

有機(jī)質(zhì)成碎屑狀分散地和無機(jī)礦物粘結(jié)在一起。煤粉顆粒在燃燒過程中也會因為有機(jī)碎屑的稀疏不均和煤粉顆粒中的縫隙而形成氣體的擴(kuò)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(kuò)大孔道。

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