基于PLIF检测的生物质挥发分燃烧多环芳烃生成特性

赵峥, 苏胜, 宋亚伟, 陈逸峰, 刘舆帅, 许凯, 汪一, 胡松, 向军

燃烧科学与技术 ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (04) : 359-369.

基于PLIF检测的生物质挥发分燃烧多环芳烃生成特性

  • 赵峥, 苏胜, 宋亚伟, 陈逸峰, 刘舆帅, 许凯, 汪一, 胡松, 向军
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摘要

针对生物质挥发分燃烧过程,采用平面激光诱导荧光技术对火焰中1~2环、3~5环多环芳烃(PAHs)的二维分布进行了研究,分析对比了升温速率(1 000 K/min和1 500 K/min)、O2体积分数(21%~50%)等关键因素对木屑、核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中PAHs生成与转化特性的影响.结果表明:提高升温速率,生物质挥发分燃烧过程中1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值显著增加,同时升温速率提高促进了1~2环和3~5环PAHs向小分子碳氢化合物转化;1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值随O2体积分数提高而增加,这是由于增加的O2体积分数促进了PAHs的释放.但是由于O2体积分数的提高同样增加了OH自由基浓度,导致PAHs消耗加快,使得1~2环和3~5环PAHs信号强度持续时间随O2体积分数提高先增加后减少.木屑和核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中生成的3~5环PAHs信号强度峰值和信号强度持续时间较为一致,但木屑颗粒生成的1~2环PAHs信号强度峰值更高,这可能是由于木屑颗粒脂肪烃和芳香环含量更高,同时燃烧过程中生成的OH自由基较多,有利于多环PAHs向1~2环PAHs的转化.

关键词

生物质颗粒 / 挥发分燃烧 / 多环芳烃 / 平面激光诱导荧光技术

中图分类号

TK6

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赵峥, 苏胜, 宋亚伟, 陈逸峰, 刘舆帅, 许凯, 汪一, 胡松, 向军. 基于PLIF检测的生物质挥发分燃烧多环芳烃生成特性. 燃烧科学与技术. 2024, 30(04): 359-369

基金

国家重点研发计划资助项目(2022YFB4202003)

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