單顆粒固體燃料燃燒火焰光譜特性研究

李詩詩，董美蓉，駱發勝，陸繼東

單顆粒固體燃料燃燒火焰光譜特性研究

李詩詩，董美蓉，駱發勝，陸繼東

(華南理工大學電力學院，廣州 510640)

燃燒是固體燃料熱利用的主要方式，掌握固體燃料燃燒過程動態特性對提高熱轉化效率及設備的安全運行有重要意義．本研究將激光誘導擊穿光譜技術(LIBS)應用于單顆粒固體燃料不同氣氛條件下的燃燒產物(包括H，O，N，CN，Na，K)的變化特性研究，同時獲取激光擊穿產物后穿過火焰的殘余能量，結合高速相機獲取的固體燃料點火圖像，分析燃燒氣氛對脫揮發分、揮發分燃燒及焦炭燃燒階段的影響及富氧燃燒條件下燃燒特性的變化對堿金屬釋放的影響機制．結果表明，最大揮發分體積分數與氣相著火時間有關，O2/CO2氣氛下生物質燃料揮發分析出速率更快，CO2除了本身與K的化合物結合轉化為更難揮發的K2CO3使釋放量減少外，還會降低火焰溫度進而減少堿金屬的釋放．

固體燃料；燃燒診斷；光譜分析；激光誘導擊穿光譜技術

我國是能源大國，能源消費量和能源需求增長皆位于世界前列，其中固體燃料主要包括煤炭、生物質、固體可燃廢棄物等．我國對這些燃料的消費中約80%是通過直接燃燒使用．燃料燃燒在提供能源動力的同時，也會帶來一系列問題，其煙氣排放是大氣污染的主要來源．固體燃料燃燒特性的掌握是實現燃料的高效清潔利用的關鍵．

煤等固體燃料燃燒特性的研究是了解其燃燒過程物理化……