生物柴油燃燒模型及火焰特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物柴油是一種市場(chǎng)推廣潛力巨大、節(jié)能、環(huán)保的生物質(zhì)能利用形式。生物柴油目前主要應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)，其在工業(yè)爐內(nèi)的應(yīng)用與研究少之又少。本文對(duì)生物柴油在爐內(nèi)燃燒的火焰特性進(jìn)行了研究，以此帶動(dòng)生物柴油在該領(lǐng)域的拓展，為進(jìn)一步優(yōu)化生物柴油在爐內(nèi)燃燒工況以及工業(yè)爐的設(shè)計(jì)提供參考。
　　針對(duì)生物柴油基于元素平衡、化學(xué)平衡和能量平衡建立燃燒數(shù)學(xué)模型，分析在理論燃燒溫度下其燃燒產(chǎn)物組分的規(guī)律。結(jié)果表明:1）助燃空氣溫度20℃時(shí)，CO、H2O摩爾分?jǐn)?shù)隨著

2、空氣過量系數(shù)的增大而減小，O2逐漸增大，O、H、OH和H2摩爾分?jǐn)?shù)都在10-6的量級(jí)以下且隨著空氣過量系數(shù)的增大而減小;2）提高助燃空氣溫度時(shí)，燃燒產(chǎn)物摩爾分?jǐn)?shù)變化不大。
　　對(duì)生物柴油在爐內(nèi)燃燒的火焰特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究火焰區(qū)域的溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)規(guī)律。結(jié)果表明:1）生物柴油應(yīng)用于旋流燃燒器時(shí)軸線上溫度較低;在垂直高度上，火焰整體有上揚(yáng)的趨勢(shì)。常溫下空氣過量系數(shù)在1～1.15范圍內(nèi)增加時(shí)，火焰高溫區(qū)逐漸向燃燒器端口靠近。助燃空氣溫度為

3、500℃、空氣過量系數(shù)在1～1.15范圍內(nèi)增加時(shí)，燃燒火焰局部高溫區(qū)越來越集中。助燃空氣溫度提高時(shí)，火焰溫度逐漸升高，高溫區(qū)域面積增大;2)NO濃度沿軸線方向逐漸升高，中心軸線外兩條測(cè)量線上的NO濃度要高于軸線上NO濃度，且波動(dòng)不大。沿火焰軸線CO2體積濃度隨著距離燃燒器的位置的增加逐漸增大，到達(dá)峰值后又緩慢的回落;3）火焰中NO、CO2濃度分布與溫度分布有極高的相似性，溫度高于850℃時(shí)，NO濃度明顯提高，快速型NO的貢獻(xiàn)更大，超過9