混煤燃烧的交互作用:实验与模拟揭示燃烬特性

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本研究论文深入探讨了混煤燃烧过程中的交互作用机理,主要通过在沉降炉上进行了一系列贫煤和烟煤的不同配比混煤(0%、25%、50%、75%和100%)的燃烧特性和数值模拟实验。研究发现,易燃煤(如烟煤)与难燃煤(如贫煤)之间的交互作用对混煤燃烧特性具有显著影响。 首先,易燃煤的燃烧会加速整个过程,表现为烟煤优先燃烧,这在燃烧初期提升了局部温度,有利于难燃煤(如贫煤)的着火和燃烧。这种促进作用对于混煤燃烧的初期阶段起到了关键推动作用,使得混煤燃烬特性呈现出积极的趋势。 然而,另一方面,易燃煤的过早燃烧也带来了一种抑制作用。由于易燃煤消耗了大量的氧气,导致难燃煤在燃烧过程中处于氧气不足的状态,进而阻碍了难燃煤的充分燃烧和燃烬。这种抑制效应随着易燃煤掺混比例的提高而增强。 值得注意的是,当混煤中掺混25%的易燃煤时,促进作用占主导,实际燃烬率超过了按照掺烧比例线性计算出的理论值。然而,当掺混比例增加到50%,混煤燃烬率出现了转折点,表明促进和抑制作用达到平衡。进一步增加易燃煤比例至75%以上,抑制作用开始占据主导,混煤燃烬率显著下降。 此外,混煤燃烧过程中产生的NOx排放量与理论计算值相当接近,而且随着易燃煤掺烧比例的增加呈现线性增长。这表明混煤燃烧过程中的化学反应和排放行为受交互作用影响显著,且可以通过数值模拟方法进行有效预测。 该研究揭示了混煤燃烧过程中复杂而动态的交互作用机制,并提供了优化混煤燃烧性能和控制NOx排放的重要参考,对于能源利用和环境保护具有重要意义。