甲烷扩散火焰的富氧燃烧特性

富氧燃烧被认为是最具潜力的大规模碳捕集技术,近年来备受推崇。富氧工况下气体组分的变化会对燃烧过程产生较大的影响。以非预混同轴热伴流火焰系统的甲烷燃烧过程为研究对象,对富氧燃烧特性受H_2O、O_2和CO_2等不同组分所具有的物理性质和化学性质的影响进行深入且系统地研究。研究结果显示,CO_2所具有的化学特性、热力特性以及扩散特性都能促使火焰温度下降,而CO浓度升高的原因在于CO_2所具有的化学特性,并且辐射特性无法显著影响甲烷的燃烧。此外,在富氧和常规空气2种燃烧环境下,O_2浓度的升高能够显著提升火焰的温度,CO浓度也随之提升,火焰面积缩减。H_2O浓度的提升也会导致火焰面积缩减,且低O_2时更加明显。此外,H_2O浓度的增加使CO浓度降低,O_2/CO_2氛围中O_2浓度越高,CO降低越显著。