预混火焰条件下生物柴油羰基物的生成与影响因素分析

摘要

羰基物是低温燃烧过程中产生的不完全氧化中间产物,主要产生在预混燃烧阶段。本文从化学反应动力学角度,分析了预混火焰条件下,燃油流量、过量空气系数和调合比例等因素对生物柴油羰基物生成的影响。通过改变空气稀释比进行空气预处理,通过掺混氢气、掺混一氧化碳、掺混甲烷进行燃料预处理,对生物柴油羰基类污染物的排放控制进行了数值模拟。结果表明,生物柴油预混火焰中甲醛的形成与氧化分解受进口质量流率的影响不大;提高过量空气系数可以加快生物柴油的氧化反应速率和甲醛的进一步氧化;随着生物柴油调合比例的增大,甲醛分布区域向外焰位置漂移,甲醛的峰值浓度随着调合比例的增大而减少;生物柴油预混火焰中甲醛浓度受空气稀释比的影响较小;采用氢气、一氧化碳、甲烷作为燃料添加剂,可以有效改善油气混合,提高火焰温度和火焰的绝热燃烧速度,有助于燃烧中间产物甲醛的再次氧化分解。