单颗粒煤挥发分火焰碳烟演化实验研究

搭建单颗粒煤燃烧检测平台,进行了单颗粒煤挥发分火焰中碳烟生成的检测研究。基于高速摄像仪检测得到的碳烟体积分数分布,结合热泳探针技术和扫描电子显微镜对挥发分火焰中碳烟颗粒的形貌进行分析,探究了单颗粒煤挥发分火焰中碳烟分布特征及演化过程。结果表明:在稳定燃烧阶段,最大碳烟体积分数出现在尾焰低温区,且相同燃烧条件下烟煤的碳烟体积分数较高;挥发分火焰的初期碳烟分散在焦油中,伴随焦油被消耗,碳烟颗粒由簇状团聚为尺寸更大的链状;成熟碳烟颗粒团聚物中,大同烟煤和神华烟煤燃烧生成的碳烟形貌参数相近,印尼褐煤燃烧生成的碳烟平均主颗粒粒径小、分形前置因子最大,团聚结构更紧凑。

多光谱反演火焰温度及烟黑体积分数研究

[目的]为准确了解火焰内部的温度与烟黑浓度分布,[方法]使用高光谱仪研究从火焰光谱强度图像反演的二维温度与烟黑体积分数的分布。首先,使用高光谱仪拍摄实验室乙烯层流扩散火焰,得到包含多光谱信息的高分辨率图像;然后,对图像波长进行分析和筛选,通过对黑体炉的标定得到多波长的辐射强度信息;最后,通过反演得到火焰温度和烟黑体积分数的二维分布。[结果]研究结果表明,得到的火焰温度与其他文献结果相比,最大温度偏差为2.77%,吻合较好。[结论]研究得到的火焰温度和烟黑体积分数的分布结果具有准确性。