over the heat in front of the nozzles and eliminating heavy fume generation. Key words,pulverized coal,combustion processes,coal powder injection, plasma heating;combustion kinetics 引 言 高炉喷吹煤粉和熔融还原造气技术都是用高速载气输送煤粉进行燃烧和气化的过程。不 同煤粉由喷枪进入混合段（如高炉直吹管）后即开始了一系列复杂的过程（图1）：由辐射 传热和对流传热引起的高速预热过程！继而煤粉颗粒快速热分解即脱气过程，然后为煤粉的 点燃以及挥发份的燃烧与气化；最后为剩余物的燃烧与气化。因为载气速度高达数十米到数 百米，因而由喷枪至燃烧、气化空间这一过程在约10ms内完成，加热速度高达105一10 K/s,燃烧与气化温度高达1500一2000°C。 Lance Conl Inition Eaeeway Bortz等人研究证实，高速加热条件下煤粉的 Char Soot 脱气与快速热分解几乎同时进行，燃烧和气化 Preheat Z2Z tiegnssing 的第一步是由煤粉热分解过程制约的[1)。为模 Pyrolysis Combistion of volatile matter 拟高温和高速加热条件下煤粉的快速热分解， Combastion nnd gnsificalion of ehar soot 以及与燃烧和气化过程的关系，作者研制了一 图1煤粉燃烧与气化机理示意图 套用等离子体加热的煤粉快速热分解装置，从 Fig.1 Mechanism sketch of coal 而研究了褐煤、兖州烟煤、阳泉无烟煤的快速 combustion and gasification 热分解过程。 1实验装置及原理 实验装置如图2所示，它由等离子体烧嘴(G)、快速热分解用石墨一陶瓷复合管(H)、 煤粉加入装置(I)、气体引入装置(C1,C2,D:,D2)、过滤片(E)和气体收集器(A)组 成。煤粉在一定气氛下通过石最一陶瓷复合套管(H),其外层是内径为15mm的石墨保温 管，内层是内径为10mm的陶瓷管。石墨保护管有良好的导热性能并可保护陶瓷管在1700一 1900°C不致破坏，内层陶瓷管由O型密封圈与冷却装置(F1,E)相连，冷却后聚集在烧结 Dleetrie mnenetie valve Shut dowr Pressure meler vntve Cooler and filter 图2等离子体加热的快速热分解实验装置 Fig.2 Apparatus for testing high speed pyrolysis 280· ， ， ， 只 趁 鑫‘ 二 高炉喷吹煤 粉和熔融还原 造气技术都是 用高速载气输 送煤粉进行燃烧和气化的过程 。 不 同煤粉 由喷枪进人混合段 如高炉直 吹管 后即开始 了一系列 复杂的过程 图 由辐射 传热和对 流传热弓起 的高 速预 热过程 继而煤粉颗 粒快速 热 分解 即脱气过 程 然后为煤粉的 点燃以及 挥发份的燃烧与气化 最 后为剩余物的燃烧与气化 。 因为载气速度高达数十米到数 百米 ， 因而 由喷 枪至燃烧 、 气化空间这 一过程在约 “ 内完成 ， 加热 速 度 高 达 一 只 只 弓 尸， 万 明 图 煤粉撤烧与气化机理 示 意图 夕 。 ， 燃 烧 与气化温度高达 一 。 等人 研究证实 ， 高 速加热 条件下煤 粉 的 脱气与快 速热分解 几乎 同时进行 ， 燃烧和气化 的第一步是 由煤粉热分解过程制约 的 〔 ’ 〕 。 为模 拟高温和高速加热条件下煤粉 的快速热分解 ， 以及 与憔烧和气化过程的关系 ， 作 者研制 了一 套用等离子 体加热 的煤粉 快速热分解装置 ， 从 而研究 了褐煤 、 充州烟煤 、 阳泉无烟煤的快速 热 分解过 程 。 实验装置及原理 实验装置如图 所示 ， 它 由等离子 体烧嘴 、 快速热分解 用石墨 － 陶瓷 复合管 、 煤粉加人装置 、 气体引人装置 ， ， ，， 、 过滤片 和气 体收集器 组 成 。 煤粉在一定气氛下通过石 墨 － 陶瓷 复合套管 ， 其外层 是 内径为 的石 墨 保 温 管 ， 内层是 内径为 的陶 瓷管 。 石 墨保 护管有 良好 的导热性能并可保 护陶 瓷管在 一 不 致 破 坏 ， 内层 陶 瓷管 由 型 密封 圈与冷 却装置 ， 相连 ， 冷 却后聚集在烧结 一 － 一 · －一一一一 一 ， 一 · 一一卜 图 等 离子 体加热的快速热分解实验装置 未 了