水煤浆技术经典课件.pptVIP

单滴水煤浆的水分蒸发计算建立在平衡蒸发的数学模型上 , 即 ? ? 2 ? ? 0 ? ? ? C pq r 2 3 ? q N ? ln ? 1 ? B T ? C pq ? T 0 ? T s ? B T ? Q f q qh ? 2 m w 4 ? r ? 0 ? 初始浆滴的密度， kg / m 3 ； ? ? 浆滴蒸发后的密度， kg / m 3 ； c pq ? 气相比热， kJ / ? kg . k ? ； r ? 浆滴半径， m ； ? q ? 气相导热系数， W/ ? m 2 . k ? ； N ? ? 浆滴的 Nuselt T 0 ? 环境温度， k ； T s ? 水的蒸发平衡温度， k ； q qh ? 汽化温度， k ； Q f ? 辐射换热量， kw ； m w ? 浆滴单位面积的蒸发速度， kg / m 3 。 2018/11/26 64 2 、单滴水煤浆挥发分的析出及燃烧 ? 水煤浆的挥发分析出特性与一般煤粉有 相同的特性。不同之处在水煤浆中水分 蒸发后形成多孔结构的干煤粒，因此比 表面积很大，使挥发分析出的速度比原 煤粒大；水煤浆滴在挥发分析出阶段会 使粒子膨胀直径增大 50% ～ 100% ，它 不仅使粒子的比表面积增大，而且粒子 的孔隙率也随粒子的膨胀而增加，使炭 的燃烧特性得到改善。 65 2018/11/26 对单点水煤浆挥发分析出速度可用 Arrhenius 定率的形式 : dV d ? ? K exp ? ? ? ? E ? RT ? ? ? V ad ? V ? V ad --- 水煤浆点中挥发分含量， kg/kg ； V ----- 挥发分析出量， kg/kg 。 K- --- 频率因子， 1/s ； E- ---- 活化能， kJ/mol ； T ----- 水煤浆滴温度， K ； 2018/11/26 R ---- 气体常数，其值为 8.314kJ/kmol· K ； 66 3 、单滴水煤浆焦炭的燃烧特性 ? 单滴水煤浆焦炭的燃烧是焦团燃烧，浆 滴焦团燃烧的反应速度可用下式描述 : w c ? ?? o 2 C o 2 K c exp ? ? E / RT P ? ψ ---- 反应机理因子； ρ O2 ---- 氧气浓度， kg/kg ； C O2 ---- 焦炭核心表面氧浓度， kg/m 2 ； K C ----- 焦炭燃烧反应的速度常数， 1/s ； 2018/11/26 67 ? 水煤浆滴的着火时间比同种煤粉粒子的 着火时间要长，有研究报道 φ 3mm 的八一 煤浆滴比煤粉的着火时间长 3-4s 。同时 着火所需要的热量也比煤粉要高，有试 验表明，煤浆滴的着火热至少比煤粉的 着火热高出 1.5-1.8 倍。 2018/11/26 68 二、水煤浆的燃烧组织 ? 水煤浆的燃烧组织必须象液体燃料那样， 由喷嘴将其雾化成雾滴后才能在炉膛里 较好地燃烧。为了保证浆滴能够良好地 燃烧，除了要有良好的雾化质量外，还 必须进行合理地配风，以使浆滴与空气 强烈混合，及时、充分地着火和燃烧。 2018/11/26 69 （一）、水煤浆雾化喷嘴 ? ? ? ? ? 1 、 水煤浆燃烧对喷嘴的质量性能要求 ①具有良好的雾化特性 ； ②具有良好的防堵防磨性能 ； ③有合适的雾化角和射程 , 雾化角要与燃 烧器相匹配； 2 、水煤浆喷嘴的形式 2018/11/26 70 2018/11/26 71 Y 型水煤浆喷嘴 Y 型水煤浆喷嘴的突出优点是调节比大，一般 负荷可以调节到 25% ，在不控制过剩空气系 数时调节比可达 1 ： 20 。耗汽量小，约为水煤 浆质量的 2% 左右。雾化压力都不高，通常水 煤浆压力为 0.7 ～ 2.1Mpa, 汽压约为 1.0Mpa 。 2018/11/26 72 Y 型水煤浆喷嘴的主要尺寸关系如下 喷孔数 n ? 6 ? 15 ； 入口角 ? =50 ? 65 ； 预混段长度 l / d 1 ? 0.75; 气孔长 l 1 / d 1 ? 2 ? 10; 混合室长度 l 0 / d 0 ? 4 ? 5; 浆液孔长度 l 2 / d 2 ? 2 ? 10; 0 0 直径比 d 0 / d 2 ? 1.0; d 0 / d 1 ? 1.4 ? 1.8; d 2 / d 1 ? 1.0 ? 1.4 2018/11/26 73 Y 型水煤浆喷嘴的流量计算 : ? (1). 水煤浆流量的计算 ? G wc ? ? wc u wc A 2 ρ wc -- 水煤浆的密度， kg/m 3 ; u wc -- 水煤浆在喷孔出口处的流速， 见 P149-150 2018/11/26 m/s