影响煤堆氧化升温自燃因素的数值模拟_中国煤炭行业知识服务平台

影响煤堆氧化升温自燃因素的数值模拟

作者

蔡国忠冯庭有唐超平严聪江永丁柏中唐强
单位

华能（广东）能源开发有限公司海门电厂华能（广东）能源开发有限公司重庆大学能源与动力工程学院
摘要

阐述了露天煤场煤堆出现自燃现象会给电厂带来经济损失和安全隐患，为了探究相关因素对煤堆自燃的影响，基于多孔介质模型，建立煤堆缓慢氧化反应模型，研究煤种、孔隙率和煤堆体积因素的影响，得到煤堆内部的温升曲线和温度分布。研究结果表明：煤种发热量越高，活化能越低，到达临界自燃温度的时间越短，自燃风险越大。相比发热量，活化能对煤自燃的影响更大；孔隙率越小的煤堆，到达临界自燃温度的时间更长，但是其具有自燃风险的区域也随之增大；体积更大的煤堆，内部高温区域面积更大，自燃的风险也增大。
关键词

露天煤场自然堆存多孔介质模型温度分布临界自燃时间数值模拟
文章目录

1 绪论
2 煤堆氧化升温模型的建立
2.1 物理模型
2.2 数学模型及网格划分
(1)煤堆的能量方程。
(2)煤堆的多孔介质方程。
2.3 数学模型的解法
2.3.1 方程处理
(1)温度解算方程：
(2)氧气浓度解算方程：
(3)动量的解算方程：
2.3.2 边界条件
2.3.3 初始条件及边界条件确定
3 模拟结果及分析
3.1 煤种对煤堆升温自燃的影响
3.2 孔隙率对煤堆升温自燃的影响
3.3 煤堆体积对煤堆升温自燃的影响
4 结语