单煤粉颗粒着火特性的激光辅助高速摄像测量

针对煤粉的着火特性,基于平面火焰燃烧器,应用自行开发的连续激光辅助高速摄像的测量方法对煤粉颗粒的着火过程进行了连续捕捉,系统地研究了空气条件下着火过程中的单煤粉颗粒的尺寸、形貌、温度和着火延迟特性.研究发现环境温度1 800 K的空气气氛下,粒径分布为74～98μm的神华烟煤为均相着火;煤粉颗粒析出的挥发分首先氧化燃烧并形成球形的包覆火焰;待挥发分消耗后,继而发生煤焦异相的着火燃烧;煤粉颗粒温度分布进一步证明了煤焦燃烧是非均匀的.

加压富氧条件下单烟煤颗粒的着火燃烧特性

本文利用自行研发的加压可视化平面火焰携带流反应系统,通过激光辅助显微高速摄像,结合颗粒轨迹追踪算法,详细研究了1400 K、0.1~0.5 MPa压力下,富氧和空气气氛中微米级离散烟煤颗粒的着火燃烧特性。结果表明,随着压力上升,挥发分析出受到抑制,氧扩散速率降低,烟煤颗粒的着火延迟时间增大,挥发分燃烧阶段推迟,并且加压条件下的挥发分火焰温度更高;此外,相同压力和相同氧浓度下,富氧气氛对于煤粉的着火具有抑制作用。