燃煤初期碳烟生成的激光诱导白炽光LII诊断研究

作者：高琦; 李水清^*; Diego Zabrodiec; Reinhold Kneer; 姚强

来源：工程热物理学报, 2019, 40(06): 1433-1438.

• 碳烟
• 激光诱导白炽光(LII)
• Hencken燃烧器
• 时间尺度分析

本文基于光学可视化Hencken平焰燃烧器系统平台,采用激光诱导白炽光(LII)方法对煤粉燃烧初期碳烟生成过程进行诊断。结果表明,高阶PH煤在燃烧初期产生的碳烟量高于低阶准东(Zhundong)煤。化学渗透热解模型计算结果证明这主要由PH煤热解过程中更高的焦油产量所致。时间尺度分析表明,在1500 K, 20%O2燃烧条件下,PH煤碳烟生成的特征时间(约20 ms)滞后于煤粉点火特征时间(约10 ms)和挥发分燃烧特征时间(约12 ms).随着环境中氧气浓度的降低,碳烟生成的特征时间增加。通过建立简化的碳烟生成/氧化模型,进一步揭示了煤粉燃烧初期煤粉点火、挥发分燃烧和碳烟生成过程的内在联系。实验中还发现与常规条件相比,富氧条件对煤粉燃烧初期碳烟生成存在抑制作用。

• 单位
  清华大学