煤粉着火燃烧过程光学诊断研究发展

齐洪亮，孙 锐，彭江波，于 欣，朱文堃，曹 振，于 杨，高 龙，张泽岳

(1.哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引 言

煤炭储量丰富，是一种重要的化石燃料，尽管新能源和可再生能源快速发展，在未来几十年煤炭仍将作为一次能源的重要组成部分。我国“富煤、贫油、少气”的能源分布特点决定了煤炭的重要作用。煤炭资源为电力行业多种发电方式的共同发展、为国家能源安全提供了坚实保障。然而，煤炭利用也带来了严重环境污染问题，与我国可持续发展目标不符，如何实现煤炭清洁、高效、低碳、低污染利用已成为目前研究焦点。随着光学诊断技术不断发展，涌现出了多种非接触式光学诊断技术，极大促进了燃烧学发展，为煤炭清洁高效利用提供了更多的理论试验手段及方法，对煤炭清洁利用做出了巨大贡献。煤粉着火、燃烧过程至关重要，影响燃烧火焰稳定性、污染物NOx排放、焦炭燃尽率[1]。国内外研究者采用光学诊断技术对煤粉单颗粒、颗粒流着火燃烧过程进行了大量研究，取得了众多研究成果，极大地促进了煤炭清洁高效利用发展。

1 煤粉单颗粒着火燃烧过程诊断

煤粉燃烧主要包括脱挥发分、着火、挥发分燃烧、焦炭燃烧等过程。煤粉的燃烧涉及气固两相反应，是一个极其复杂的物理化学变化过程。煤粉颗粒着火可能经历挥发分气相均相着火、焦炭固相的异相着火或均相异相联合着火模式。……