將生物質(zhì)顆粒與煤粉混合燃燒,可以有效地利用生物質(zhì)能。生物質(zhì)顆粒通常形狀很不規(guī)則,有著較大的長(zhǎng)徑比,非球形特性較為明顯。對(duì)于在燃燒室內(nèi)運(yùn)動(dòng)與燃燒的生物質(zhì)顆粒,氣相湍流脈動(dòng)是否會(huì)對(duì)非球形生物質(zhì)顆粒的燃燒反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生作用有待探討。該文研究了氣相溫度脈動(dòng)對(duì)熱氣流中非球形生物質(zhì)顆粒瞬時(shí)焦炭燃燒的影響,給出了不同氣相平均溫度和顆粒長(zhǎng)徑比下生物質(zhì)顆粒瞬時(shí)質(zhì)量和瞬時(shí)焦炭燃燒速率隨時(shí)間的變化。研究表明氣相溫度脈動(dòng)對(duì)不同長(zhǎng)徑比的生物質(zhì)顆粒的焦炭燃燒過(guò)程均有明顯的影響,導(dǎo)致顆粒質(zhì)量下降變快,焦炭燃盡時(shí)間變短。氣相溫度脈動(dòng)幅度的增加進(jìn)一步加快了不同長(zhǎng)徑比顆粒瞬時(shí)質(zhì)量的下降。該文的研究揭示了氣相溫度的湍流脈動(dòng)對(duì)非球形生物質(zhì)顆粒瞬時(shí)焦炭燃燒過(guò)程的作用,這種作用并不會(huì)因?yàn)轭w粒長(zhǎng)徑比的變化而發(fā)生改變。 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019,35(15)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

顆粒初始形狀注：M為生物質(zhì)扁長(zhǎng)橢球顆粒的長(zhǎng)徑比

賬俾實(shí)謀浠?Ｍ??還可以看到，在焦炭燃燒過(guò)程中，由于焦炭燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率與顆粒溫度之間的指數(shù)函數(shù)關(guān)系，與不考慮溫度脈動(dòng)時(shí)相比，考慮溫度脈動(dòng)時(shí)的焦炭燃燒速率峰值增加的幅度略大于谷值減少的幅度。而氣相溫度脈動(dòng)幅度的增加進(jìn)一步拉大了峰值增加幅度和谷值減少幅度的差距。因此，考慮氣相溫度脈動(dòng)時(shí)要快于不考慮氣相溫度脈動(dòng)時(shí)顆粒焦炭的質(zhì)量損失，且氣相溫度脈動(dòng)幅度越大，焦炭的質(zhì)量損失越快。a.長(zhǎng)徑比為1.4a.Aspectratioof1.4b.長(zhǎng)徑比為4b.Aspectratioof4c.長(zhǎng)徑比為7c.Aspectratioof7圖3氣相溫度脈動(dòng)對(duì)不同長(zhǎng)徑比的草本生物質(zhì)顆粒瞬時(shí)焦炭燃燒速率的影響Fig.3Effectofgastemperaturefluctuationoninstantaneouscharcombustionratesofthistleparticleswithdifferentaspectratios圖3b分別給出了氣相平均溫度為1000和1100K時(shí)，氣相溫度脈動(dòng)對(duì)長(zhǎng)徑比為4的草本生物質(zhì)顆粒瞬時(shí)焦炭燃燒速率的影響。由圖3b可見(jiàn)，受氣相溫度脈動(dòng)的作用，長(zhǎng)徑比為4的顆粒的瞬時(shí)焦炭反應(yīng)速率呈現(xiàn)出明顯的脈動(dòng)，且脈動(dòng)幅度隨氣相溫度脈動(dòng)幅度的增加而增大。與不考慮氣相溫度脈動(dòng)時(shí)相比，考慮氣相溫度脈動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)焦炭反應(yīng)速率峰值增加的幅度超過(guò)了谷值減少的幅度。圖3c分別給出了氣相平均溫度為1000和1100K時(shí)，氣相溫度脈動(dòng)對(duì)長(zhǎng)徑比為7的草本生物質(zhì)顆粒瞬時(shí)焦炭燃燒速率的影響。長(zhǎng)徑比為7的顆粒瞬時(shí)焦炭燃燒速率依然受到氣相溫度脈動(dòng)的顯著影響，隨時(shí)間脈動(dòng)式地變化�？紤]與不考慮氣相溫度脈動(dòng)相比，瞬時(shí)焦炭燃燒速率峰值增加的幅度超過(guò)了谷值降低的幅度。圖4給出了氣相平均溫度為1000K時(shí)，氣相溫度脈動(dòng)對(duì)長(zhǎng)徑比為5和10的松木顆粒焦炭燃燒過(guò)程中瞬時(shí)質(zhì)量?

4的顆粒的瞬時(shí)焦炭反應(yīng)速率呈現(xiàn)出明顯的脈動(dòng)，且脈動(dòng)幅度隨氣相溫度脈動(dòng)幅度的增加而增大。與不考慮氣相溫度脈動(dòng)時(shí)相比，考慮氣相溫度脈動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)焦炭反應(yīng)速率峰值增加的幅度超過(guò)了谷值減少的幅度。圖3c分別給出了氣相平均溫度為1000和1100K時(shí)，氣相溫度脈動(dòng)對(duì)長(zhǎng)徑比為7的草本生物質(zhì)顆粒瞬時(shí)焦炭燃燒速率的影響。長(zhǎng)徑比為7的顆粒瞬時(shí)焦炭燃燒速率依然受到氣相溫度脈動(dòng)的顯著影響，隨時(shí)間脈動(dòng)式地變化�？紤]與不考慮氣相溫度脈動(dòng)相比，瞬時(shí)焦炭燃燒速率峰值增加的幅度超過(guò)了谷值降低的幅度。圖4給出了氣相平均溫度為1000K時(shí)，氣相溫度脈動(dòng)對(duì)長(zhǎng)徑比為5和10的松木顆粒焦炭燃燒過(guò)程中瞬時(shí)質(zhì)量變化的影響。如圖4a所示，長(zhǎng)徑比為5的松木顆粒的瞬時(shí)質(zhì)量變化受到氣相溫度脈動(dòng)的影響，氣相溫度脈動(dòng)使顆粒瞬時(shí)質(zhì)量下降得更快。氣相溫度脈動(dòng)幅度的增大進(jìn)一步加快了顆粒的質(zhì)量損失。對(duì)比圖4b與圖4a可以看到，隨著長(zhǎng)徑比的增大，具有相同初始等體積球直徑顆粒的焦炭燃盡時(shí)間縮短。盡管如此，長(zhǎng)徑比為10的松木顆粒的瞬時(shí)質(zhì)量變化也受到了氣相溫度脈動(dòng)的影響，顆粒瞬時(shí)質(zhì)量以比不考慮氣相溫度脈動(dòng)時(shí)相對(duì)更快的速率下降。隨氣相溫度脈動(dòng)幅度增大，這一影響變得更加明顯。圖4氣相溫度脈動(dòng)對(duì)不同長(zhǎng)徑比的松木顆粒焦炭燃燒瞬時(shí)質(zhì)量變化的影響Fig.4Effectofgastemperaturefluctuationoninstantaneousmassvariationsofpineparticleswithdifferentaspectratiosduringcharcombustion4結(jié)論本文考慮到生物質(zhì)顆粒的非球形狀，對(duì)顆粒在有溫度脈動(dòng)的熱氣流環(huán)境中的瞬時(shí)焦炭燃燒過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算，得到如下結(jié)論：1）在不同氣相平均溫度下，氣相溫度脈動(dòng)對(duì)生物質(zhì)橢球顆粒的瞬時(shí)焦

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]某超超臨界1000 MW鍋爐生物質(zhì)與煤粉混燒數(shù)值模擬及優(yōu)化[J]. 呂洪坤,齊曉娟,童家麟,丁歷威,李劍,葉學(xué)民.  可再生能源. 2018(06)
[2]生物質(zhì)與煤共燃溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 盧洪波,馬玉鑫,祖國(guó)剛,方劍.  東北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)



本文編號(hào)：3612109