煤泥是一种洗选出来的劣质煤种,随着越来越紧张的能源局势,如何更好的利用好煤泥并为社会创造价值成为人们迫切需要解决的问题,而循环流化床锅炉是燃烧煤泥的一种有效的新型方式,随着CFB锅炉朝着大型化方向的发展,这就需要我们对煤泥的燃烧机理进行研究,为新型流化床设计提供理论支持。本文首先通过高速摄像机观察管式炉中煤泥燃烧发生的物理现象。研究表明,煤泥燃烧过程主要分为两种情况,其中大直径煤泥颗粒在高温下燃烧主要经历四个过程:受热蒸发干燥过程;高温破碎过程;挥发分均相燃烧过程;焦炭非均相燃烧过程。第一个过程会导致体积微微缩小或膨胀;第二个过程发生破碎,导致体积迅速减小;第三个过程产生火焰现象,且煤泥球表面有絮状物产生;第四个过程火焰消失,体积逐渐减小,且持续时间最长,而小直径的煤泥球在低温下不发生破碎现象。根据煤泥燃烧过程有无破碎现象可以分为破碎区域及非破碎区域,可以看出煤泥的破碎时间受到直径和温度的影响,随着直径的增大以及温度的升高,煤泥的破碎时间会提前,而在高温下,直径对其破碎时间的影响作用减小。同时破碎程度也受到这两种因素的影响,直径越大,温度越高,其破碎越剧烈。着火延迟时间随着直径的增大而延长,随着温度的增大而缩短。燃尽时间随着直径的增大而延长,随着温度的增大而缩短。将煤泥内部温度变化分为三个阶段,快速上升阶段、维持高温阶段、快速恢复炉温阶段,在温度上升阶段,直径越大,斜率越小。本文通过热重质谱实验,探究煤泥在快速升温下质量变化及气体释放规律。与普通升温下相比,快速升温的条件下,失重速率加快,气体析出提前,发生着火现象,燃烧阶段的失重区间由一段逐渐分为两段,即挥发分着火燃烧阶段和焦炭燃烧阶段;直径越大的煤泥,后期的失重区间越明显,且大直径的煤泥球由于破碎导致在失重过程中发生突然变化,且气体释放过程发生突增现象;在快速升温的条件下,煤泥到达的终温越高,析出的水分和二氧化碳气体越多,而释放出来的挥发分越少,消耗的氧气越多,燃烧完全用的时间越少,这说明终温越高燃烧越充分。根据6mm直径煤泥在1000℃下热重质谱实验,可以验证煤泥在管式炉的燃烧现象,煤泥燃烧过程也同样经历了四个失重阶段,其中燃烧过程中内部水分及挥发分析出而产生的气压是导致煤泥破碎的主要原因。