論文摘要：本文研究探討了低揮發分煤燃燒特性和W型火焰爐燃燒技術發展及存在問題，這對於建設我國資源節約型有重要意義和意義。
0 引言
我國是一個以煤為主要一次能源的國家，目前煤佔能源泉消費的70％以上。隨著社會的發展，我國能源需求不斷增長，資源短缺現象逐漸顯露出來。2003年我國能源消費總量16.78億t標準煤，比上年增長10.1％，其中，原油消費量2.52億t，增長12％；全年原油進口量9112.63萬t，同比增長31.1％；出口原油813.33萬t，同比增長12.84％。2003年全國生產原煤16.67億t，其中發電用煤炭的消費已經達到8.5億t，佔全部煤炭消費的50％以上；原油產量1.69億t；天然煙氣產量達341.28億m3。因此，研究低揮發分煤燃燒特性和W型火焰爐燃燒技術發展及存在問題，對於發展我國資源節約型社會有重要意義，也成為學術界和企業的一個研究熱點。
1 低揮發分煤燃燒特性
1.1 低揮發分煤的熱解特性煤粒被加熱超過一定溫度後，就進入了熱解階段。這時煤粒釋放出焦油和氣體，並形成剩餘焦碳。煤粒被加熱時所釋放出揮發分的重量和成分與其熱解的條件有關，即主要取決於加熱的升溫速度、加熱的最終溫度和在此溫度下的持續時間。根據加熱時升溫速度的不同，一般可把煤的熱分解過程分為快速、中速和慢速熱分解。這不僅由於熱解是煤燃燒過程中一個重要的初始過程，對著火過程有極大的影響，也因為熱解是其它轉換過程，如氣化、液化、精煉等的重要步驟，同時也與汙染物的形成有密切關係。深入研究煤粉的熱解機理，有助於瞭解煤粉的著火與燃燒過程，對煤粉燃燒裝置的設計具有重要的指導意義。煤受熱時，對構出氣體取樣並用氣相色譜法進行分析，發現當溫度低於200～300℃時，析出的氣體幾乎完全是吸附在微粒及晶格間的水分和結晶水，隨著溫度的升高，析出的產物依次是CO2、CO、CH4和H2，而後在較高的溫度下析出稱之為瀝青的重要碳氫化合物。同時，在此升溫的過程中，析出物在空間著火燃燒，使剩餘碳達到著火條件而發生氧化反應。煤的化學結構十分複雜，熱解揮發也是極其複雜的過程。在煤粒子被加熱升溫度過程中，首先將其物理化學鍵破壞、形成不穩定的中間產物，然後析出部分產物。所以，熱解揮發必然是與傳質、傳熱及化學反應動力學有關的過程。
1.2 低揮發分煤的著火特性煤的著火特性對於煤粉鍋爐設計和執行極為重要。煤粉是否快速著火併穩定燃燒對鍋爐執行的經濟性有著極大影響。特別是無煙煤、貧煤等低揮發煤，其著火特性不僅決定煤粉火焰的穩定性，而且還直接影響火焰的速度和燃燒後期發展。煤粒的著火方式究竟是均相著火還是異相著火，在長達一個世紀的時間內，人們一直認為煤的著火總是在氣相中發生的。上世紀60年代中期以來，許多學者進行了一系列的試驗研究，從而證明煤粒的非均相著火方式也是大量存在的。在對低揮發分煤進行煤粉著火特性的研究過程中，哈爾濱電站設計成套設計研究所利用煤粉氣流著火數裝置測定了煤粉氣流著火指數與煤特性。煤粉濃度、煤粉粒度和氧濃度的關係。同時也證明，將無煙煤同其他易燃煙煤混燒能不同程度地改善無煙煤的著火特性，原因是當混合粒子進入爐膛以後，煙煤與無煙煤的著火溫度比無煙煤低，因而首先著火燃燒。燃燒放出的熱量進一步加熱其周圍的無煙煤粒子，使其迅速達到著火溫度，因而促進了無煙煤粒子的著火和燃燒。
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