煤炭是當(dāng)今世界的主要能源之一,全球40%以上的電量來自于燃煤電廠。炭黑是煤在不完全燃燒或高溫?zé)峤鈺r(shí)產(chǎn)生的氣態(tài)揮發(fā)分轉(zhuǎn)化成的產(chǎn)物,是燃煤產(chǎn)生的煙塵中重要的組成成分之一。大部分炭黑顆粒直徑在微米級(jí)別,其中相當(dāng)一部分屬于PM10的范疇。因此,排放到大氣環(huán)境中的炭黑對(duì)空氣質(zhì)量和人體健康均具有較大的負(fù)面影響。而在燃煤鍋爐內(nèi)部,由于炭黑具有較強(qiáng)的輻射吸收和發(fā)射能力,導(dǎo)致其對(duì)溫度場的分布也有較大影響,炭黑顆粒的輻射作用將導(dǎo)致火焰溫度的降低。因此,研究炭黑的生成機(jī)理無論是對(duì)環(huán)保還是指導(dǎo)生產(chǎn)都具有重要意義。早期的炭黑生成模型主要有Khan和Greeves的一步反應(yīng)模型以及Tesner的兩步反應(yīng)模型。在這兩種炭黑生成模型基礎(chǔ)之上,科研人員根據(jù)不同的燃燒情況建立了多種模型。本文首先在參考Moss–Brookes半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)之上,通過修正影響炭黑聚團(tuán)的影響因子,得到新的數(shù)學(xué)模型。與一步反應(yīng)模型和兩步反應(yīng)模型相比,修正模型更加注重化學(xué)反應(yīng)速率和碰撞聚團(tuán)對(duì)炭黑生成的影響。在修正碰撞因數(shù)時(shí),考慮到湍流作用和布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)聚團(tuán)起主要作用且相互獨(dú)立,因此對(duì)其進(jìn)行矢量相加求得聚團(tuán)函數(shù)。在確定炭黑生成模型以后,通過Flue... 

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

煤燃燒過程中炭黑生成路徑圖

第 1 章 緒 論種不飽和烴，特別是乙炔和多環(huán)芳香烴。這兩種分子通常被認(rèn)為是火焰中最體物質(zhì)。一旦第一個(gè)顆粒形成，炭黑顆粒便可以通過表面生長而增加，氣態(tài)產(chǎn)物附著在顆粒表面。表面生長反應(yīng)導(dǎo)致炭黑質(zhì)量增加，但顆粒數(shù)量不變。粒子生長、碰撞并結(jié)合。在聚團(tuán)過程中，炭黑顆粒的數(shù)目減少，比表面積也炭黑生成的第一個(gè)階段即粒子初始階段。這一過程是多環(huán)芳烴生長過程的延成中具有至關(guān)重要的作用。如上所述，在發(fā)光火焰中觀察到的最小可識(shí)別粒 nm 之間。

—中央電力研究所（CRIEPI）建立了專門的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)煤粉的燃燒多普勒測速儀對(duì)燃燒進(jìn)行了分析。數(shù)值模擬是理解爐內(nèi)燃燒現(xiàn)象 Fluent 已經(jīng)開發(fā)了用于煤粉燃燒場的各種模型和模擬技術(shù)。在本章正后新建立的炭黑生成模型模擬了中央電力研究所（CRIEPI）的煤粉燃燒場特性。通過將模型預(yù)測的數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，測 CRIEPI 燃燒器煤燃燒場的煤粉燃燒過程與炭黑生成情況。置與網(wǎng)格置體流動(dòng)模式，溫度分布，化學(xué)物質(zhì)濃度分布以及煤粉顆粒在爐中前已經(jīng)有許多研究人員對(duì)中央電力研究所（CRIEPI）[47-48]的噴煤了研究。這其中既有數(shù)值模擬方法，也有光學(xué)儀器檢測方法。如影多普勒粒子速度分析儀對(duì)粒子進(jìn)行分析，利用平面激光誘導(dǎo)熒基、利用米氏散射成像研究煤顆粒分布、利用激光誘導(dǎo)白熾度（L等等。CRIEPI 所使用的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，下面對(duì)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3475020