基于高速PLIF診斷技術(shù)的熱解半焦燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-14 19:49
在當(dāng)前能源架構(gòu)背景下,煤炭資源依然占據(jù)著我國(guó)能源消耗的主要部分。傳統(tǒng)的煤炭利用方式由于循環(huán)利用率低、污染物排放超標(biāo)等缺點(diǎn),與我國(guó)當(dāng)前能源資源緊缺的現(xiàn)狀相矛盾,因此如何對(duì)煤炭資源進(jìn)行梯級(jí)利用以實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒成為當(dāng)前亟待解決的重要課題。針對(duì)解決超低揮發(fā)分碳基燃料的利用問題,本課題基于光學(xué)診斷型攜帶流燃燒反應(yīng)系統(tǒng)對(duì)熱解半焦在不同條件下的著火及燃燒行為進(jìn)行了研究,深入分析了熱解半焦隨溫度(1600K-1800K)、氧濃度(5%-30%)以及不同摻燒比變化的燃燒規(guī)律,對(duì)半焦純?nèi)技夹g(shù)以及與原煤摻混的協(xié)同燃燒技術(shù)應(yīng)用具有一定指導(dǎo)意義。本課題分別利用光學(xué)測(cè)量手段和煤焦測(cè)試手段對(duì)神木熱解半焦的著火及燃燒特性進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)中采用高速ICCD相機(jī)配合高重頻、大能量、可調(diào)諧的激光器系統(tǒng),對(duì)半焦單顆粒及顆粒群射流火焰中OH受激輻射熒光信號(hào)進(jìn)行了采集,通過對(duì)OH信號(hào)強(qiáng)度和分布范圍的分析獲得了熱解半焦在燃燒過程中的火焰信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,半焦由于揮發(fā)分含量很少其著火模式主要以顆粒表面發(fā)生的非均相著火模式為主,且著火延遲隨氧濃度和溫度的升高而減小,燃燒反應(yīng)強(qiáng)度隨氧濃度和溫度的升高而增強(qiáng)。此外,通過對(duì)比不同燃燒條件下...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SHEFR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖
圖 1-1 SHEFR 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖圖 1-3 給粉狀態(tài)下的平焰燃燒器1.2.1.3 模型預(yù)測(cè)法及其它研究手段煤基固相燃料是成分與結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的能源資源,在研究過程中往往是多種測(cè)量手段聯(lián)合使用才能使問題得以解決。熱解半焦因其自身良好的燃燒特性,在鍋爐行業(yè)有非?捎^的前景。由于半焦仍含有一定量的揮發(fā)分,可以在鍋爐中穩(wěn)
圖 1-4 2MW 的 CFB 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖圖 1-6 神木原煤 SEM 圖片循環(huán)流化床氣化過程中樣品停留時(shí)間很長(zhǎng),產(chǎn)生的殘余焦炭(飛灰)與傳統(tǒng)的焦炭不同。由于飛灰中含有大量的碳,因此將其稱之為半焦。將半焦樣品在有氧條件下置于平焰燃燒器(FFR)中燃燒,Leungo Kelebopile[28-29]等人從循環(huán)流化床(CFB)氣化爐中收集了飛灰樣品用于分析其燃燒特性,然后用燃燒反應(yīng)性、
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用于高速平面激光誘導(dǎo)熒光的激光器研究[J]. 李旭東,周益平,閆仁鵬,潘虎,陳德應(yīng),周忠祥. 紅外與激光工程. 2017(12)
[2]細(xì)粉半焦預(yù)熱燃燒過程中顆粒特性與氮元素釋放關(guān)系實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊二浩,朱建國(guó),歐陽子區(qū),呂清剛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(15)
[3]配煤降低陜北煤灰熔點(diǎn)研究[J]. 郭延紅,伏瑜,張科鑫. 中國(guó)煤炭. 2017(01)
[4]我國(guó)煤炭消費(fèi)量占世界一半——2015年全國(guó)產(chǎn)量達(dá)37.5億噸[J]. 辦公自動(dòng)化. 2017(01)
[5]PIV對(duì)射流煤粉火焰流場(chǎng)特性的分析[J]. 王振南,張揚(yáng),吳玉新,許開龍,張海. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]褐煤半焦燃燒特性的熱重試驗(yàn)研究[J]. 劉建忠,劉明強(qiáng),趙衛(wèi)東,張斌,周俊虎,岑可法. 熱力發(fā)電. 2013(11)
[7]激光技術(shù)新進(jìn)展及其在光伏產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 樓祺洪. 紅外與激光工程. 2012(12)
[8]燃燒中氣化半焦孔隙結(jié)構(gòu)特性變化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫銳,張?chǎng)?Leungo Kelebopile,廖堅(jiān),吳少華. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(11)
[9]燃煤碳煙生成的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 熊剛,李水清,宋薔,姚強(qiáng). 工程熱物理學(xué)報(bào). 2011(11)
[10]基于傅里葉紅外光譜的高溫煤焦表面化學(xué)結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 李慶釗,林柏泉,趙長(zhǎng)遂,武衛(wèi)芳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(32)
博士論文
[1]低階煤熱解半焦的氣化反應(yīng)特性研究[D]. 范冬梅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[2]量子相干介質(zhì)中自發(fā)輻射及相關(guān)特性的理論研究[D]. 丁春玲.華中科技大學(xué) 2012
[3]高性能固體染料激光介質(zhì)研制及可調(diào)諧激光輸出特性研究[D]. 姜玉剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]煤和生物質(zhì)燃燒碳煙生成的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 熊剛.清華大學(xué) 2011
[5]高溫條件下NO-焦炭反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究[D]. 張聚偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]煤粉再燃中著火與脫硝相互作用的實(shí)驗(yàn)研究及其;痆D]. 齊永鋒.上海交通大學(xué) 2009
[7]油頁巖及半焦混合燃燒特性理論與試驗(yàn)研究[D]. 孫佰仲.華北電力大學(xué)(北京) 2009
[8]國(guó)際能源環(huán)境下的中國(guó)能源安全[D]. 楊維新.上海社會(huì)科學(xué)院 2006
[9]感應(yīng)加熱煤粉多級(jí)無油點(diǎn)火的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[D]. 石偉.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]用于高速PLIF診斷的可調(diào)諧激光技術(shù)研究[D]. 王正國(guó).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于OH-PLIF測(cè)量技術(shù)的煤粉燃燒過程診斷研究[D]. 朱文堃.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于光學(xué)診斷型攜帶流反應(yīng)器的煤粉著火及燃燒特性研究[D]. 鄒高鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]C+L波段寬光譜和高重頻方波光纖激光器的研究[D]. 許小言.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]基于OH-PLIF的預(yù)混火焰燃燒穩(wěn)定性研究[D]. 白翔.華北電力大學(xué) 2014
[6]煤粒著火過程數(shù)值模擬[D]. 李孟陽.華中科技大學(xué) 2014
[7]本生燈火焰羥基的平面激光誘導(dǎo)熒光測(cè)量方法研究[D]. 賈博陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[8]煤粉顆粒群射流著火特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 俞偉偉.清華大學(xué) 2013
[9]定量測(cè)量OH基濃度的PLIF技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王寧.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[10]氧濃度及溫度變化影響煤粉燃燒特性的恒溫?zé)岱治鲅芯縖D]. 王琦.浙江大學(xué) 2008
本文編號(hào):3589106
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SHEFR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖
圖 1-1 SHEFR 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖圖 1-3 給粉狀態(tài)下的平焰燃燒器1.2.1.3 模型預(yù)測(cè)法及其它研究手段煤基固相燃料是成分與結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的能源資源,在研究過程中往往是多種測(cè)量手段聯(lián)合使用才能使問題得以解決。熱解半焦因其自身良好的燃燒特性,在鍋爐行業(yè)有非?捎^的前景。由于半焦仍含有一定量的揮發(fā)分,可以在鍋爐中穩(wěn)
圖 1-4 2MW 的 CFB 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖圖 1-6 神木原煤 SEM 圖片循環(huán)流化床氣化過程中樣品停留時(shí)間很長(zhǎng),產(chǎn)生的殘余焦炭(飛灰)與傳統(tǒng)的焦炭不同。由于飛灰中含有大量的碳,因此將其稱之為半焦。將半焦樣品在有氧條件下置于平焰燃燒器(FFR)中燃燒,Leungo Kelebopile[28-29]等人從循環(huán)流化床(CFB)氣化爐中收集了飛灰樣品用于分析其燃燒特性,然后用燃燒反應(yīng)性、
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用于高速平面激光誘導(dǎo)熒光的激光器研究[J]. 李旭東,周益平,閆仁鵬,潘虎,陳德應(yīng),周忠祥. 紅外與激光工程. 2017(12)
[2]細(xì)粉半焦預(yù)熱燃燒過程中顆粒特性與氮元素釋放關(guān)系實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊二浩,朱建國(guó),歐陽子區(qū),呂清剛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(15)
[3]配煤降低陜北煤灰熔點(diǎn)研究[J]. 郭延紅,伏瑜,張科鑫. 中國(guó)煤炭. 2017(01)
[4]我國(guó)煤炭消費(fèi)量占世界一半——2015年全國(guó)產(chǎn)量達(dá)37.5億噸[J]. 辦公自動(dòng)化. 2017(01)
[5]PIV對(duì)射流煤粉火焰流場(chǎng)特性的分析[J]. 王振南,張揚(yáng),吳玉新,許開龍,張海. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]褐煤半焦燃燒特性的熱重試驗(yàn)研究[J]. 劉建忠,劉明強(qiáng),趙衛(wèi)東,張斌,周俊虎,岑可法. 熱力發(fā)電. 2013(11)
[7]激光技術(shù)新進(jìn)展及其在光伏產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 樓祺洪. 紅外與激光工程. 2012(12)
[8]燃燒中氣化半焦孔隙結(jié)構(gòu)特性變化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫銳,張?chǎng)?Leungo Kelebopile,廖堅(jiān),吳少華. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(11)
[9]燃煤碳煙生成的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 熊剛,李水清,宋薔,姚強(qiáng). 工程熱物理學(xué)報(bào). 2011(11)
[10]基于傅里葉紅外光譜的高溫煤焦表面化學(xué)結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 李慶釗,林柏泉,趙長(zhǎng)遂,武衛(wèi)芳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(32)
博士論文
[1]低階煤熱解半焦的氣化反應(yīng)特性研究[D]. 范冬梅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[2]量子相干介質(zhì)中自發(fā)輻射及相關(guān)特性的理論研究[D]. 丁春玲.華中科技大學(xué) 2012
[3]高性能固體染料激光介質(zhì)研制及可調(diào)諧激光輸出特性研究[D]. 姜玉剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]煤和生物質(zhì)燃燒碳煙生成的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 熊剛.清華大學(xué) 2011
[5]高溫條件下NO-焦炭反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究[D]. 張聚偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]煤粉再燃中著火與脫硝相互作用的實(shí)驗(yàn)研究及其;痆D]. 齊永鋒.上海交通大學(xué) 2009
[7]油頁巖及半焦混合燃燒特性理論與試驗(yàn)研究[D]. 孫佰仲.華北電力大學(xué)(北京) 2009
[8]國(guó)際能源環(huán)境下的中國(guó)能源安全[D]. 楊維新.上海社會(huì)科學(xué)院 2006
[9]感應(yīng)加熱煤粉多級(jí)無油點(diǎn)火的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[D]. 石偉.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]用于高速PLIF診斷的可調(diào)諧激光技術(shù)研究[D]. 王正國(guó).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于OH-PLIF測(cè)量技術(shù)的煤粉燃燒過程診斷研究[D]. 朱文堃.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于光學(xué)診斷型攜帶流反應(yīng)器的煤粉著火及燃燒特性研究[D]. 鄒高鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]C+L波段寬光譜和高重頻方波光纖激光器的研究[D]. 許小言.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]基于OH-PLIF的預(yù)混火焰燃燒穩(wěn)定性研究[D]. 白翔.華北電力大學(xué) 2014
[6]煤粒著火過程數(shù)值模擬[D]. 李孟陽.華中科技大學(xué) 2014
[7]本生燈火焰羥基的平面激光誘導(dǎo)熒光測(cè)量方法研究[D]. 賈博陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[8]煤粉顆粒群射流著火特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 俞偉偉.清華大學(xué) 2013
[9]定量測(cè)量OH基濃度的PLIF技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王寧.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[10]氧濃度及溫度變化影響煤粉燃燒特性的恒溫?zé)岱治鲅芯縖D]. 王琦.浙江大學(xué) 2008
本文編號(hào):3589106
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