铁颗粒非均相着火模型与着火特性研究

基于缩小未反应核模型,考虑氧化层对氧气的扩散影响,构建了空气中Fe颗粒的非均相着火模型.模型计算的着火温度与实验着火温度的最大误差为6.95%,与Mi等的着火模型对比,两者所计算的颗粒升温速率基本一致,着火延迟时间的数量级相同.基于该模型研究了环境压强、氧气浓度、初始氧化层厚度和颗粒粒径对着火温度、着火延迟的影响.结果表明:着火温度、着火延迟时间随环境压强、氧气浓度增大而减小,随初始氧化层厚度增厚而增大;粒径小于10μm的范围内,着火温度随粒径减小而增大,粒径在10~50μm范围内,粒径对着火温度影响不大;随着粒径增加,着火延迟时间增加.

Al/Fe_(2)O_(3)铝热剂粉尘着火敏感性

为明确铝热剂反应的着火特性,利用最低着火温度(minimum ignition temperature,MIT)和最小点火能(minimum ignition energy,MIE)测试装置,结合TG-DSC方法对4种Al粉与Fe_(2)O_(3)质量比为1∶4,1∶3,1∶2,1∶1的层状和云状Al/Fe_(2)O_(3)铝热剂进行了着火敏感性研究.结果表明,4种配比试样的粉尘层、粉尘云MIT均超出相关标准常规测试范围,在空气中质量比为1∶3铝热剂的反应触发温度为888℃,活化能为248.49 kJ/mol,说明铝热反应不容易触发;相同质量比的Al/Fe_(2)O_(3)粉尘云的MIE远高于粉尘层,层状MIE最低值为0.7 J,着火敏感性较强,这是因为Fe_(2)O_(3)在粉尘云状态的反应中充当惰化剂,而在粉尘层状态反应中为反应提供了活性氧自由基.

不同着火位置对高压开关柜火灾影响的数值研究

基于流体动力学计算软件文中研究了不同着火位置对高压开关柜火灾的影响,分析了柜内温度场、无量纲温度因子、烟气分布及总热释放率火灾特征参量。计算结果表明,手车室发生火灾时最高温度低于电缆室或母线室最高温度,且不同着火位置下顶壁或侧壁无量纲温度因子差异明显,可用来进行早期火灾安全预警的诊断手段。烟气场和总热释放速率分布表明,电缆室和手车室着火时,其烟气可充满整个高压开关柜柜体,而母线室着火时烟气仅充满整个母线舱室。另外,电缆室火灾具有较大的总热释放率,因其相邻手车室可燃构件也被引燃进而释放更多的热量。通过文中的研究结果,可进一步认识和了解高压开关柜火灾蔓延发展趋势,也可为高压开关柜的早期安全预警提供技术和理论支撑。

低温起动热力学条件下柴油机喷雾着火特性

针对一款V型八缸增压柴油机,首先分析了其低温起动过程中缸内压缩压力和压缩温度的变化规律,然后在定容喷雾燃烧装置中研究了低温起动热力学条件下柴油的喷雾着火特性,分析了背景温度和背景密度的变化过程中喷雾射流滞燃期和着火位置的变化规律.研究发现:随着背景温度降低,柴油自由喷雾着火滞燃期逐渐增加,着火稳定性逐渐降低;背景密度越高,最低着火温度越低;背景温度低于430℃时,柴油射流的着火成功率非常低,很难着火.该研究对提高起动稳定性,降低燃油消耗率和改善排放有重要的指导意义.

内热源影响下高压电力电缆着火机制

为探究高压电力电缆因过载或短路且线芯发热影响下的着火机制,使用加热棒模拟电缆内部故障热源,并开展电缆着火试验,分析内热源功率及电缆线芯截面积对电缆温升、着火时间等着火关键参数的影响,发现电缆从被加热至着火到燃烧的全过程可分为初期加热、热解气体逸出、着火、燃烧及熄灭4个阶段。结果表明:绝缘层熔融物的滴落会导致火焰形态发生变化,电缆各结构层表面温度的升温速率随内热源功率的增加及与内热源表面距离的减小而增大,功率的增加弱化了电缆线芯截面积对各层升温速率的影响;电缆的着火时间与内热源功率呈线性递减的关系。

液滴群在两段自着火条件下的内群燃烧及向外群燃烧的转变数值模拟分析

利用数值模拟研究了正庚烷和正十二烷液滴群在两段自着火条件下的内群燃烧及向外群燃烧转变的机理.首先分别分析了冷火焰和热火焰内群燃烧的火焰结构.进一步比较发现,虽然正庚烷与正十二烷的挥发性不同,但液滴群参数相同时其燃烧阶段一致,通过对时间尺度和蒸发进程的分析发现,该现象的原因为液滴群内燃烧是蒸发控制的物理过程,挥发性不同仅影响不同过程发生的时间.最后,对液滴群内燃烧向外燃烧过渡的算例展开分析,发现液滴群内燃烧火焰穿透整个液滴群后,液滴群内部氧气减少,形成了富燃的区域,而液滴群外部形成了传统的扩散火焰.

二甲醚对氨着火特性的影响与动力学分析

基于激波管测试平台测量了二甲醚对氨气着火延迟期的影响.试验压力为0.14/1.00 MPa,温度为1150~1950 K,当量比为0.5/1.0/2.0,氨/二甲醚掺混比为100/0、95/5、90/10和70/30.试验结果表明:添加二甲醚可以有效缩短氨气的着火延迟期,增加氨气的反应活性.低温、低压条件下,二甲醚对氨气的着火促进作用更强,添加二甲醚导致当量比对氨气着火延迟期的影响减弱.建立了氨气-二甲醚机理以揭示二甲醚对氨气着火的促进作用,并将笔者的着火延迟期数据与部分文献机理进行了验证和对比,本机理能够可靠预测试验结果.通过敏感性分析、反应路径分析及产率分析,解释氨气和二甲醚的相互作用机理.分析表明,二甲醚的促进作用主要是通过加速早期自由基池发展以增加系统反应活性.着火初期二甲醚通过反应HO_(2)+CH_(3)=OH+CH_(3)O产生大量的OH自由基,对氨气消耗并提前启动链反应至关重要.

HBS-LNSB Ⅲ 型旋流燃烧器回流区和着火距离的试验研究

针对某煤粉燃烧器的回流区和着火距离进行了试验研究。试验考查了中心风量、外二次风量、内二次风量以及内二次风旋流强度对回流区大小的影响规律,结果发现内二次风量的变化对回流区宽度的影响最大,中心风量对回流区与燃烧器的轴向距离影响最大。试验结果为不同煤种燃烧时的燃烧器配风选择提供依据。通过对各影响因素下煤粉着火距离的研究发现,针对着火距离短的易燃煤种,为了避免燃烧器喷口烧损,提高中心风量以及一次风速是最有效的措施。由于低负荷下炉内整体温度水平低,煤粉着火距离变长,可以适当提高易燃煤种的掺烧比例。对于着火温度较高的煤种,中心风量、内外二次风量的变化对于其着火距离均有明显的规律性,内二次风旋流强度的影响需要综合考虑旋流强度带来的风量变化的影响。不同煤种着火距离的工业试验为旋流燃烧器的配风选择提供了指导。煤种发生较大变化时应进行回流区与着火距离的工业试验,为燃烧器配风找到最优选择。

热重及热显微镜测定超细煤粉着火点的研究

研究不同测定及计算方法对煤粉着火点数值的影响能够为理论研究及工业应用提供指导。文章选取了3种具有代表性的煤——铁岭褐煤、内蒙古烟煤、河南无烟煤,经超细化粉碎得到了不同粒径的样品,分别置于空气、纯氧、二氧化碳富氧、氮气富氧等气氛中,在热显微镜下研究样品的着火点;利用热重分析仪,在空气气氛下获得了10和20℃/min升温速率下的热重曲线,使用切线法及固定失重率法获得了着火点数据。结果表明:氮气富氧气氛比二氧化碳富氧气氛更有利于着火,超细化对无烟煤着火改善的作用最明显;在相同升温速率下,热重切线法得到的着火点数值高于固定失重法,且明显高于热显微镜直观观测到的数值;利用热重法分析着火点发现,升温速率越大,着火点数值越高,但是着火所需时间更短。

恒定功率与恒温热板对粉尘层着火温度的影响

对粉尘层着火温度测试系统进行改装,试验研究了恒定功率与恒温热板条件下静电喷涂粉末的粉尘层着火温度变化规律,可为粉尘层的着火危险性评估及可燃性粉尘环境用防爆设备的选型提供技术支持。

分析35kV串联电抗器着火原因及预防措施

串联电抗器着火事件时有发生,严重威胁电网的安全稳定运行。本研究对比分析了500kV变电站35kV串联电抗器在不同接线方式下的特性,以及在不同情况下串抗着火时的保护动作情况。针对着火事件,我们提出了有效的灭火处理方案,旨在协助运维人员快速隔离故障,确保其他设备正常运行。此外,我们还提出了一系列预防措施,以降低着火事故的发生概率,并探讨了快速发现串抗着火的应对措施,帮助运维人员及时探知事故并将其影响范围降至最低,为串联电抗器的运维管理提供了重要参考依据。

井喷失控着火井口重置关键技术

在石油开采事业当中,针对喷失控所引发的火灾事故相关技术人员要采取恰当合理的应对措施,这一控制措施便是井口重置技术。在控制措施应用的过程当中,相关技术人员首先要充分明确井喷失控着火事故所带来的巨大危害和不良影响,引发生产设备的损坏以及停产问题,一线施工工作人员的生命安全受到不利威胁,应急救援工作无法有效开展,还会对自然生态环境造成污染和破坏。为此,相关技术人员要从不同角度充分明确井口失控火灾事故的具体发生原因,其中包括地质因素、人为因素以及技术因素等方面,真正意识到井口从事技术应用的价值和作用性,为石油开采事业的持续稳定发展带来支持和动力,明确井口重置技术的应用要点,采用恰当合理的技术应用策略,切实有效的开展处理以及安全设施的检修维护工作。

燃气着火的应急措施

家用燃气:断气灭火迅速关闭入户总阀门,切断气源,断气灭火。湿被扑压。液化气罐着火时,迅速用浸湿的被褥、衣物、防火毯等扑压,并立即关闭阀门。

主机扫气箱着火原因分析及对策

文章以某轮主机No.3缸扫气箱着火的案例为切入点,分析和讨论了引起扫气箱着火的深层次原因并提供相应解决措施,供同行们参考.

燃气着火的应急措施

家用燃气:断气灭火。迅速关闭入户总阀门,切断气源,断气灭火。湿被扑压。液化气罐着火时,迅速用浸湿的被褥、衣物、防火毯等扑压,并立即关闭阀门。

柳州钢铁股份有限公司焦化厂“7·5”一般着火事故

2023年7月5日10时30分,柳州市柳北区柳州钢铁股份有限公司焦化厂二化产车间发生一起焦炉煤气着火事故,造成1人死亡2人受伤,直接经济损失约600万元。经调查认定,柳州钢铁股份有限公司焦化厂“7·5”一般着火事故是一起企业主体责任不落实、员工违章操作而导致的生产安全责任事故。

GAP/CL-20推进剂在快速热刺激下的自着火特性

为了探究不同温度与压强对GAP/CL-20推进剂安全性能的影响,采用快速压缩机实验平台并结合高速成像以及动态压强采集技术对GAP/CL-20推进剂在快速热刺激下的自着火行为进行分析,并得出其相应的自着火边界。结果表明,GAP/CL-20推进剂样品的燃烧分为热解与着火两个阶段,且整体呈现出逐层燃烧并剥离的特点;样品的右侧面与棱角位置则会由于压缩过程中气体扰动对换热的影响而优先于其他位置着火;随着温度与压强的升高,GAP/CL-20推进剂的着火延迟期与燃烧持续期缩短,压强上升提前;其临界着火温度和燃烧速度均随着压强的升高而降低,但达到一定压强后下降速度将会放缓。

高温伴流中燃料射流不稳定自着火特性研究

现代燃气轮机贫预混燃烧室入口温度的升高增加了预混段中不稳定自着火的风险.为探究高温伴流中燃料射流不稳定自着火特性,采用高灵敏度动态压力传感器和高速摄像机观测了自着火的回火过程和自着火频率特性.结合回火速度特征分析了回火机理,并重点研究了燃料摩尔分数、射流速度、伴流温度和伴流速度对不稳定自着火频率的影响.回火过程结果表明,自着火核通过火焰传播向上游的扩展是导致回火的主要原因.根据高速图像和幅度谱发现,当燃料摩尔分数低于临界值时不稳定自着火表现出间歇性.对比不同伴流温度和伴流速度下的幅度谱进一步揭示了该间歇性由化学反应和湍流耗散决定的自着火区域自由基浓度主导.

快速压缩机试验系统及N2O-C2H4着火特性测量

文中设计并搭建了适用于测量较宽温度、压力范围下着火延迟时间的快速压缩机试验系统。详细介绍了快速压缩机试验系统的主要子系统的构成及其功能,以及试验操作步骤。通过与文献试验数据对比,验证了文中试验系统的准确性,并通过相同工况多次测量,验证了文中试验系统的可靠性。基于此,测量了不同温度、压力工况下N2O-C2H4的着火特性。结果表明:N2O-C2H4着火延迟时间对初始温度表现较为敏感,在1 110~1 170 K的范围内随着初温的升高,着火延迟时间从142 ms缩短至8.7 ms。着火延迟时间随着压力的升高呈现快速下降趋势。

氨煤混燃过程中单颗粒煤粉着火特性

开展绿氨与煤混燃有助于双碳目标下的火电降碳,在炉内掺烧技术逐步实现增大掺氨比过程中,煤粉颗粒着火特性是影响氨煤混燃机组宽负荷灵活运行的关键因素。针对氨与煤粉混合给料的掺烧技术路径,利用新型两级平焰燃烧器开展了氨煤混燃过程单颗粒煤粉着火特性研究。利用高速摄影和背光法,通过图像分析获得了不同工况(载气掺氨比、环境氧浓度)下准东煤粉颗粒着火模式和着火延迟时间。研究发现,非掺氨工况下颗粒着火过程由非均相着火模式主导,而掺氨可增大均相颗粒着火模式的煤粉颗粒比例。同时,增大掺氨比,煤粉在脱挥发分阶段破碎的比例增大。同时,通过构建含有氨总包燃烧反应的一维暂态煤粉着火模型,可较好复现氨对煤粉颗粒着火特性的影响:在中心还原气氛下影响较小;而中心氧体积分数为0.1、0.2时,掺氨显著降低单颗粒着火延迟时间,这主要是由于氨火焰提高了煤粉颗粒的加热速率。