胡翀赫，郭庆华，宋旭东，龚 岩，于广锁

华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室，上海 200237

热氧喷嘴水煤浆扩散火焰辐射光谱特性研究

胡翀赫，郭庆华，宋旭东，龚 岩，于广锁*

华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室，上海 200237

火焰的辐射光谱可为燃烧诊断提供诸多信息，因此目前对简单的气态火焰自由基辐射特性已进行了大量研究，而关于非均相火焰的辐射光谱特性研究则相对较少。采用改进的热氧喷嘴技术在敞开空间下直接点燃水煤浆，并利用光纤光谱仪和紫外成像系统，着重对甲烷和水煤浆火焰的辐射光谱及OH*的二维分布特性进行研究。结果表明：与甲烷火焰的光谱辐射相比，水煤浆火焰不仅存在OH*，CH*和C2*特征辐射，还产生了Na*，Li*，K*和H*的发射谱线，并出现了连续的黑体辐射，这些光谱辐射特征可作为水煤浆气化或燃烧的标志，也可作为水煤浆是否点燃的判据；通入水煤浆后，OH*强度明显下降，而CH*和C2*强度增大。对比甲烷火焰OH*二维分布，水煤浆火焰OH*峰值强度明显下降，化学反应区域面积显著减小；沿着火焰传播方向，甲烷和水煤浆火焰轴向的OH*强度均呈先增大后减小的趋势；甲烷火焰径向的OH*在反应核心区出现了双峰形态分布，而水煤浆火焰OH*径向始终呈单峰分布。随着氧碳当量比增大，水煤浆火焰OH*的存在范围扩大，说明氧气的增加促进了OH*的产生；随水煤浆流量提高，OH*的反应核心区域缩小，峰值强度明显下降，CH*，C2*，Na*，Li*，K*和H*的强度显著增强，连续的黑体辐射强度也明显增大，这些辐射光谱的变化可用于表征操作负荷的变化。……