含堿金屬燃燒火焰的發(fā)射光譜檢測與分析.pdf

1、煤和生物質(zhì)燃燒過程中釋放的堿金屬會引起換熱面的積灰、結(jié)渣和腐蝕等問題，影響鍋爐壽命、降低熱效率，認識并解決這些問題成為學(xué)者研究的一個重要方向之一。然而堿金屬的釋放是一個復(fù)雜的過程，與燃料種類、燃燒溫度、堿金屬濃度等因素有關(guān)，研究燃燒火焰中氣相堿金屬是理解堿金屬釋放的一個重要環(huán)節(jié)，對提高燃燒效率、保證鍋爐安全運行、完善堿金屬釋放機理具有重要的意義。本文利用火焰發(fā)射光譜技術(shù)對含堿金屬燃燒火焰進行了檢測和分析。具體做了以下工作：
　　開

2、發(fā)了一套覆蓋可見光和近紅外的光譜檢測系統(tǒng)，波長檢測范圍為200~1750nm。通過黑體爐標定，獲得了與溫度無關(guān)的標定系數(shù)。將系統(tǒng)應(yīng)用在設(shè)定溫度下黑體輻射測量中，利用雙色測溫法分析了不同波段的檢測溫度，結(jié)果表明得到的溫度相對誤差都小于2％，在整個波段和分段計算時，結(jié)果基本一致。
　　設(shè)計了一個預(yù)混火焰燃燒器，對含堿金屬燃燒火焰發(fā)射光譜原理和火焰中氣相堿金屬濃度的計算進行了介紹。利用光譜檢測系統(tǒng)對火焰中不同濃度的氣相堿金屬輻射強度進行

3、初步實驗研究。結(jié)果表明：同一濃度時，檢測到的堿金屬譜線強度隨時間變化較小，波動誤差在2%以內(nèi)；堿金屬輻射強度隨火焰中氣相堿金屬濃度的增加而增大，通過數(shù)據(jù)擬合，獲得了兩者的關(guān)系并進行了驗證，結(jié)果可靠。
　　基于光譜分析和非灰輻射模型對垃圾焚燒爐火焰進行檢測研究，計算了燃燒火焰溫度、黑度，并提取了堿金屬輻射強度。結(jié)果表明：垃圾焚燒火焰中存在堿金屬Na和K，甚至有Li和Rb；在500~900nm和1150~1320nm范圍內(nèi)，火焰輻射呈