防火电缆燃烧和毒性气体释放特性研究

采用锥形量热仪对外加辐射情况下以及涂覆防火涂料下的电缆热释放速率和毒性气体释放特性进行了研究。结果表明:对于未涂覆防火涂料、涂覆水性防火涂料以及溶剂型防火涂料的电缆,热释放速率随外加辐射强度的增大而升高。电缆燃烧毒性气体CO释放量随时间的变化趋势与热释放速率曲线基本一致,随着外加辐射强度的增大,CO最大释放率升高,CO平均热释放率也存在类似趋势。涂覆水性防火涂料的电缆热释放速率明显降低,涂覆溶剂型防火涂料的电缆热释放速率峰值变高,同时在燃烧后期其电缆热释放速率明显高于普通电缆。涂覆水性防火涂料的电缆CO释放率峰值及增长速率均明显减小,涂覆溶剂型防火涂料的电缆CO释放率明显升高。水性防火涂料可以有效延长电缆的引燃时间,而溶剂型防火涂料则会缩短电缆的引燃时间。从热释放速率、CO释放速率以及引燃时间角度分析,水性涂料对于电缆的燃烧强度以及CO释放量的抑制具有积极作用,阻燃效果更好。     

船用电缆火灾燃烧性能研究

选取5种常用的船用电缆,采用锥形量热仪分析辐射强度、电缆尺寸、电缆结构对电缆燃烧热释放速率的影响,并通过电缆引燃时间和热释放速率峰值计算火灾逃逸指数以表征火灾危害性大小。研究结果表明:高辐射强度会降低引燃时间,提高热释放速率峰值,但是不改变电缆燃烧过程;大尺寸电缆引燃时间长,热释放速率高,火灾危害性大。护套材料对火灾蔓延有较大影响,在保证电缆电性能、机械性能的前提下,薄护套可以降低火灾蔓延速率;电缆中金属丝编织的应用可以显著降低电缆火灾危害性。     

煤泥和原煤的燃烧动力学特性实验研究

利用热重分析法,研究了煤泥和原煤在不同升温速率与不同氧体积分数下的燃烧特性差 异。结果表明:升温速率的增加能够提高着火温度与燃尽温度,升温速率越快,着火温度与燃尽温度越高,燃烧特性指数越大,燃烧特性越好;综合燃烧特性指数S与氧体积分数呈线性关系,相同升温速率下,氧体积分数越高,燃烧特性指数越大;相同条件下原煤的燃烧特性参数要远大于煤泥,且氧体积分数对原煤燃烧特性参数的影响小于对煤泥的影响;煤泥的活化能分布随氧体积分数的增加先增大后降低,而原煤的活化能分布随氧体积分数的增加一直增大;提高升温速率与增加氧体积分数均有助于原煤和煤泥的燃烧,且煤泥受氧体积分数的影响更加明显。     

现代大型锅炉的燃烧室

锅炉装置单位容量的增加是以燃烧室容量的增加为基础的。在锅炉中,燃烧室可能是最难设计和最重要的部件。要增大燃烧室容量必须掌握下列三类主要的技术:(1)最棘手的技术是保护燃烧室墙管不受炉膛内很高的辐射热通量。为了满足这个要求,设计者必须预测在任何必要的运行工况下的炉膛最大热通量及预测墙管内表面对大部分流体的传热系数。(2)燃烧室应有足够的容积允许燃料在其中正常燃烧,并应给予适当的炉膛出口烟气温度,来满足连续对流受热面包括过热器、再热器和省煤器所需要的热吸收。为此目的,需要     

水对油基磁流体渗入性研究

借助热失重分析(TGA)方法研究了外加磁场强度、磁流体中磁性粒子体积分数、试验时间对去离子水和盐水向磁流体中渗入量的影响。结果表明,在水冲刷的条件下,随着外加磁场强度的增高,磁流体内部水含量逐渐增加;随着磁流体中磁性粒子体积分数的增大,渗入磁流体内的水份呈现下降的趋势;水中盐离子的存在将促进水向磁流体的渗入,且随着水冲刷时间的延长,水渗入磁流体内的速率呈缓慢降低的趋势。     

O_2/H_2O气氛下煤粉恒温燃烧特性研究

利用恒温热重实验台,研究了O_2/H_2O气氛下水蒸气、氧气、氧水比、温度等对煤粉燃烧特性的影响。结果表明:相同氧气浓度下,提高水蒸气浓度导致燃尽时刻提前,影响程度随水蒸气浓度的增加而减弱;相同水蒸气浓度下,增大氧气浓度会加快煤粉燃烧,削弱焦炭与水蒸气的气化反应强度。当氧气与水蒸气浓度同时改变时,增大氧水比,燃尽时刻提前;焦炭最大燃烧速率与氧水比存在非单调关系,氧水比小于0.25时两者为负相关,此时焦炭最大燃烧速率出现时刻随氧水比增大而提前,氧水比大于0.25时呈正相关,焦炭最大燃烧速率出现时刻稳定在40s左右。温度升高,水蒸气的气化作用增强,燃烧速率增大;高浓度(80%)的水蒸气对不同煤种均可改善燃烧,煤阶越高改善效果越明显。     

不同氧浓度下污水污泥热重燃烧特性研究

利用热重分析仪对污泥在不同氧浓度下进行了热解和燃烧试验,分析了氧浓度对污泥燃烧特性的影响。研究结果表明,随着氧浓度的升高,整个燃烧过程的平均失重速率逐渐上升;低温段的失重速率随氧浓度升高而逐渐提高,失重极大值不断增大且出现时间提前;高温段的平均失重速率不断提高,在氧浓度50%时达到最大值,失重极大值逐渐减小而出现时间提前。污泥着火温度随氧浓度上升而有所降低。     

碳化硅表面改性对固体绝缘介质表面电荷聚散特性的影响研究

为了揭示涂覆碳化硅对固体绝缘介质表面电荷聚散特性的影响机制,本研究建立了基于静电探头的固体绝缘表面电荷的测量实验平台,通过对表面涂覆碳化硅的PMMA试样进行测定,获取了不同条件下固体绝缘介质的表面电荷分布特性。结果表明:涂覆碳化硅对绝缘材料表面电荷积聚的影响较小,而当碳化硅含量超过45%时,绝缘材料表面电荷消散速率明显加快,且由于碳化硅体积电导率与外加电场存在非线性关系,阈值电场随着涂覆碳化硅含量增加而降低,在涂覆较高含量碳化硅后,固体绝缘材料因积聚一定量的表面电荷使其表面等效电导率明显提升,表面电荷消散速率加快,对固体绝缘介质表面积聚的电荷起到了调控作用。     

油页岩及其半焦混合燃料燃烧特性试验研究

用热重-红外联用仪对油页岩及其半焦混合物的燃烧特性进行了动态分析,考察了掺混比例以及升温速率对燃烧的影响,得到了温度范围为30～850℃,在20,50和80℃/min三种不同升温速下的燃烧特性曲线。油页岩及其半焦混合物的整个燃烧过程分为燃烧低温段(着火温度Ti～500℃)、过渡段(500～680℃)和燃烧高温段(680～850℃)3个阶段。随着掺混油页岩比例的增大,混合物着火温度随挥发份含量的增加而明显降低。升温速率越高,所需要的温度和热量越大,峰温移向更高的温度。同时利用傅里叶变换红外光谱仪对燃烧生成气体进行了实时分析。采用二元一次线性回归法得到混合物燃烧反应动力学参数。在低温段活化能和频率因子随着升温速率的增加而降低,而在高温段则随着升温速率的增加而增大。计算结果为油页岩及其半焦混合物的有效开发和经济利用提供了理论基础。     

城市固体垃圾床层内燃烧过程数值模拟

采用数值模拟方法对城市固体垃圾在床层内燃烧过程进行模拟计算，分别对床层内气固两相介质建立能量、质量和动量守恒控制方程，固相中水分蒸发、挥发分析出、焦炭气化燃烧速率由床层当地热物性及环境参数确定，床层高度变化由燃烧反应速率及物料热物性参数计算得出。计算结果与实验值比较分析表明，总体上模拟结果与实验值吻合很好，数值模型能够准确地预报床层失重、料层燃烧中段近似为一常数的燃烧速率，料层水分蒸发所需的时间占整个焚烧实验时间的2/3。模拟计算得出床层表面产生气的体变化趋势能反映垃圾燃烧进程, O2和CO2模拟结果与实验值吻合较CO要好。计算结果为研究垃圾在床层内燃烧过程的和炉排优化设计提供参考。     

高温下混煤燃烧NO生成特性与单煤线性加权比较

利用自制恒温试验系统,对几种典型煤种混煤试样进行恒定高温情况下的燃烧失重实验,研究了掺混比、温度、煤种等因素对混煤燃烧内部交互作用的影响以及同步NO生成特性。结果表明:混煤在高温下燃烧初期,煤粉失重受到褐煤的抑制作用,但在后期褐煤燃烧产生的热量对混煤失重有明显的促进作用,致使燃烬时刻提前;褐煤掺混比的增加,对混煤前期燃烧的抑制作用加强;随着温度的升高,混煤前期燃烧的抑制时间逐渐缩短,同时后期的促燃时间缩短;掺混煤种的煤化程度越低,燃烧前期的抑制作用就越强,但有利于后期煤粉的燃烬。此外混煤燃烧时NO生成累积量会随着褐煤掺混比的增大而减小;所掺混煤种煤质差异越大,NO生成交互作用越强烈。     

电压周期变化时表面电荷衰减对局部放电特性的影响

为了研究局部放电(PD)特性随电压周期的变化规律,搭建了表面电荷–局部放电联合测试系统,并测量了不同电压周期下局部放电序列中表面电荷动态分布以及对应的局部放电参数,随后提出了一种计算放电时延的近似方法。实验发现随着外加电压周期的增大,表面电荷衰减愈加明显,放电谱图中放电相位的分布范围会随之发生变化。当电压周期延长到1 s后,电压极性翻转后介质表面无残留电荷,电压过零点附近无反向放电发生,表明残余电荷对外加电场的影响可忽略不计,电压极性反转后的首次放电完全取决于外加电压。最后计算发现,放电时延随着电压周期的增大而增大,且随电压幅值的增大而减小。     

化学链燃烧过程中准东煤成灰特性实验

采用热重反应器对准东煤在不同条件下的成灰特性进行实验,研究了反应气氛、温度和铁矿石存在对准东煤成灰特性的影响。结果表明:化学链燃烧后的准东煤灰机械强度要高于空气直燃后的准东煤灰,且煤颗粒粒径越大,燃烧后煤灰的机械强度也越好;准东煤的成灰速率随着温度的升高而增加,且水蒸气气氛下的成灰速率要高于CO_2气氛;与传统燃烧方式相比,化学链燃烧过程中固留在煤灰中的钠含量较少,尤其是以水蒸气为气化介质的化学链燃烧过程。     

温度对煤粉燃烧生成的一次颗粒物特性的影响

实验室条件下，以沉降炉与8级Andersen粒子撞击器级联使用，研究燃烧温度对煤粉燃烧生成的一次颗粒物特性的影响。从一次颗粒物的粒度分布来看，3种燃烧温度下的PM10均在2.8~4.3mm内出现峰值。随燃烧温度升高，PMi的排放量增大。SEM图像显示，较高温度下生成的颗粒物表面粗糙，变形和破碎强烈，熔融表面粘附细微粒子。EDX结果表明超微米颗粒物的主要成分为Fe和Ca以及铝硅酸盐，亚微米颗粒物的成分与超微米颗粒物成分不同。ICP-AES分析结果表明，Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 5种痕量元素在细颗粒物中富集。燃烧温度越高，颗粒物中痕量元素的含量越大，颗粒物中元素的含量与燃烧温度呈正相关关系。     

不同氧浓度下城市污泥燃烧特性及动力学分析

通过热重分析研究了污泥在不同氧体积浓度下(20%、30%、50%、70%、90%)的燃烧动力特性。研究表明氧浓度对污泥燃烧的影响发生在氧浓度≤50%且温度高于380℃的范围。在氧浓度影响范围内,随着氧浓度增大,微分热重曲线逐渐向低温端偏移,最大反应速率增大,其对应温度减小,燃尽温度减小,综合燃烧性能提高。燃烧动力特性分析表明,提出的污泥燃烧连续动力学模型适用于不同氧浓度,模型结果与实验结果吻合较好,并分析指出反应级数n、活化能E和指前因子A均不受氧浓度的影响。     

快脉冲同轴场下间距变化的闪络分析

在纳秒脉冲同轴电场下,尼龙1010的闪络电压随着内、外电极半径差近似线性增长,且外加脉冲陡度越大,其闪络电压越高.纳秒脉冲下的沿面闪络特性与固体-液体-电极三结合点 处的场强及沿面电位梯度分布紧密相关,内、外电极半径差越大,虽然三结合点处场强提高程度 越严重,沿面电位分布越不均匀,但是内电极表面场强急剧降低,综合导致沿...     

基于FDS法研究水分含量对特征频率处介质损耗的影响

为研究水分对油纸绝缘系统的影响,分别在30℃和60℃下对试验室制备的试品进行频域介电谱(FDS)测量,通过对所得试验结果进行分析,选取特征频率处的介质损耗和水分含量进行拟合,并获得相关的拟合关系。研究表明:水分含量和特征频率处的介质损耗呈指数函数关系,随着水分含量的增大介质损耗也增大,其增长速率也逐渐增大,且频率越小其增长速率越大;在同一特征频率处,温度越高介质损耗的增长速率越大。     

卧式炉的富氧燃烧试验及数值模拟

利用卧式炉对煤粉气流在富氧气氛下的燃烧进行了试验和燃烧数值模拟,结果表明,在富氧气氛下,提高了煤粉的燃烧速率,炉内温度场水平升高,燃料燃烧更加完全;火炬前端的温度水平显著提高,煤粉气流的着火距离缩短,燃烧速率加快,有利于实现煤粉富氧直接点火;烟气中Co的含量减小,NOx含量先增大后减小,SOz含量呈增大趋势.     

架空输电线路防鸟粪闪络绝缘护套的配置方案研究

通过研究空气间隙长度分别为0、5、10、15cm时,护套的耐受电压与护套厚度的关系,以及护套表面状态为干燥、潮湿、污秽时,护套长度对沿面放电发展的影响。结果表明：绝缘护套-空气组合间隙的击穿电压随间隙长度和厚度的增大呈非线性增大,且间隙长度和厚度越大,击穿电压增加速度越大。绝缘护套的沿面闪络电场强度在污秽状态下会显著降...     

乙醇小尺度射流扩散火焰燃烧温度及稳燃特性EI北大核心CSCD

对自由射流和受限射流乙醇小尺度扩散火焰的燃烧温度及稳燃特性进行了实验研究。结果表明:火焰在静止空气中燃烧会经历淬熄前火焰、稳燃火焰、振荡前火焰、振荡火焰4个不同的状态。受限空间和自由空间下,火焰峰值温度随雷诺数增大均会经历增大,稳定和减小3个阶段,自由空间下,其温度最高可达1300K。尾部烟气温度随雷诺数先增大后保持稳定,其温度最高可达480K。只有当内径小到一定程度,玻璃管壁温才会随雷诺数有较大增加,其温度最高可达370K。随着受限空间内径的减小,火焰的燃烧上限明显降低,且均比自由空间时的低,而燃烧下限几乎均与自由空间时相同。在本实验范围内,热熄火是淬熄的主要因素,而燃料的不完全燃烧则是火焰由稳定燃烧转变为振荡燃烧的主要因素。