燃烧煤粉颗粒的粒度速度测量方法

基于煤粉火焰辐射特性,提出了蓝色背光照明成像的方法,可以避免或减少火焰自发光的影响,直接获得单个固体煤颗粒的静态或动态影像。采用单帧长曝光的测量方法,从煤粉颗粒的运动轨迹中同时获得燃烧中煤颗粒的粒度和速度。在基于Mc Kenna燃烧器的平面火焰携带流燃烧器系统中,用工业相机对煤粉燃烧进行实验研究,并获得了燃烧器出口不同距离处燃煤颗粒的粒度和速度信息。紧邻出口的粒径测量结果与送入给料器前的煤样筛分粒度范围相符,粒度和速度随高度变化的趋势也证明了该方法的可行性。该方法的提出为煤粉燃烧过程的可视化测量研究奠定了基础。     

煤粉颗粒燃烧过程可视化研究

基于McKenna型燃烧器,研制了双光路成像系统,对煤粉颗粒燃烧过程中的背光投影轮廓图像和自发光光强分布信息进行同步采集,观察了不同高度位置煤粒的运动、着火和燃烧过程。针对烟煤和无烟煤颗粒燃烧实验中出现的挥发组分着火燃烧、碳黑形成、焦炭着火燃烧等现象进行了分析,发现两种煤种分别以均相着火和非均相着火为主。同时对煤颗粒燃烧时固体和挥发组分由于相间速度差产生的脱离现象编写了图像处理程序,分别计算了气固相的运动速度。该研究为进一步定量分析煤粉的着火和燃烧特性提供了参考。