微重力和常重力单颗粒煤着火的实验研究

发布时间：2023-10-03 23:10

　　煤着火特性表征煤着火过程中物理化学变化规律,是煤炭高效清洁利用所需的理论基础。单颗煤粒作为最简单的存在形式,其着火过程不受其他颗粒影响,相关研究能够更好地揭示煤的本征着火和燃烧特性,本文采用实验研究并辅以模型计算相结合的方法深入系统地开展了单颗煤粒的着火研究。利用实践十号煤燃烧箱实验装置,获得长时间微重力条件下典型烟煤颗粒和无烟煤颗粒的着火、燃烧的本征形态数据,对比了在常重力和微重力条件下的着火燃烧方式,着火迟延时间的区别。微重力下烟煤挥发分火焰的球形度较高,亮度较低,燃烧后期有微细粒子组成的尾随物以射流形式从煤颗粒表面溢出;环境温度较高时,挥发分火焰某些位置火焰呈现喷射状。微重力下无烟煤颗粒着火区域更加均匀,表现为整个煤颗粒各个区域同时着火,焦炭燃烧火焰亮度更低。微重力下,由于缺少自然对流的作用,O2的扩散和热态空气对煤颗粒的对流换热都受到了抑制,烟煤和无烟煤出现更长的着火延迟时间。利用地面实验装置开展了常重力下煤种、氧气浓度、粒径、加热速率等方面对mm量级煤颗粒着火特性和燃烧现象影响的研究。氧浓度增加会缩短无烟煤、烟煤和褐煤的着火延迟时间。对于大颗粒,氧浓度对着火影响更加明显。粒径...

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 煤着火研究现状
    1.3 微重力下煤着火研究现状
    1.4 论文的研究内容和结构安排
2 实验装置与实验方法
    2.1 地面试验装置
    2.2 微重力煤燃烧箱实验装置
    2.3 实验样品与工况
    2.4 本章小结
3 单颗粒煤着火影响因素的研究
    3.1 微重力与常重力着火对比
    3.2 氧气浓度对着火的影响
    3.3 颗粒粒径对着火影响
    3.4 加热速率对着火影响
    3.5 本章小结
4 单颗煤粒模型计算及与实验结果的比较
    4.1 模型简介
    4.2 模型预测
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 主要创新点
    5.3 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读研究生期间学术成果汇总



本文编号：3850836