胡翀赫，郭慶華，宋旭東，龔 巖，于廣鎖

華東理工大學(xué)煤氣化及能源化工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200237

熱氧噴嘴水煤漿擴(kuò)散火焰輻射光譜特性研究

胡翀赫，郭慶華，宋旭東，龔 巖，于廣鎖*

華東理工大學(xué)煤氣化及能源化工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200237

火焰的輻射光譜可為燃燒診斷提供諸多信息，因此目前對(duì)簡(jiǎn)單的氣態(tài)火焰自由基輻射特性已進(jìn)行了大量研究，而關(guān)于非均相火焰的輻射光譜特性研究則相對(duì)較少。采用改進(jìn)的熱氧噴嘴技術(shù)在敞開(kāi)空間下直接點(diǎn)燃水煤漿，并利用光纖光譜儀和紫外成像系統(tǒng)，著重對(duì)甲烷和水煤漿火焰的輻射光譜及OH*的二維分布特性進(jìn)行研究。結(jié)果表明：與甲烷火焰的光譜輻射相比，水煤漿火焰不僅存在OH*，CH*和C2*特征輻射，還產(chǎn)生了Na*，Li*，K*和H*的發(fā)射譜線，并出現(xiàn)了連續(xù)的黑體輻射，這些光譜輻射特征可作為水煤漿氣化或燃燒的標(biāo)志，也可作為水煤漿是否點(diǎn)燃的判據(jù)；通入水煤漿后，OH*強(qiáng)度明顯下降，而CH*和C2*強(qiáng)度增大。對(duì)比甲烷火焰OH*二維分布，水煤漿火焰OH*峰值強(qiáng)度明顯下降，化學(xué)反應(yīng)區(qū)域面積顯著減?。谎刂鹧?zhèn)鞑シ较?，甲烷和水煤漿火焰軸向的OH*強(qiáng)度均呈先增大后減小的趨勢(shì)；甲烷火焰徑向的OH*在反應(yīng)核心區(qū)出現(xiàn)了雙峰形態(tài)分布，而水煤漿火焰OH*徑向始終呈單峰分布。隨著氧碳當(dāng)量比增大，水煤漿火焰OH*的存在范圍擴(kuò)大，說(shuō)明氧氣的增加促進(jìn)了OH*的產(chǎn)生；隨水煤漿流量提高，OH*的反應(yīng)核心區(qū)域縮小，峰值強(qiáng)度明顯下降，CH*，C2*，Na*，Li*，K*和H*的強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，連續(xù)的黑體輻射強(qiáng)度也明顯增大，這些輻射光譜的變化可用于表征操作負(fù)荷的變化。

光譜輻射；熱氧噴嘴；水煤漿；甲烷；擴(kuò)散火焰

引 言

火焰的輻射光譜可為燃燒診斷提供許多信息，目前對(duì)天然氣、焦?fàn)t氣等均相火焰的自由基輻射特性已進(jìn)行了大量研究[1-2]，但對(duì)非均相火焰如煤粉、水煤漿等的輻射光譜研究還很少。根據(jù)熱氧噴嘴水煤漿火焰中自由基的光譜輻射特性，對(duì)水煤漿氣流床氣化爐內(nèi)氣化狀態(tài)、火焰特征的診斷和監(jiān)測(cè)具有十分積極的意義。

均相火焰(如甲烷、丙烷、焦?fàn)t氣等)燃燒過(guò)程和實(shí)驗(yàn)開(kāi)展較為簡(jiǎn)單，因此對(duì)均相火焰自由基輻射特性有較多研究。Higgins等[3-4]重點(diǎn)研究不同當(dāng)量比例、壓力和拉伸速率對(duì)OH*和CH*輻射的影響，并探究運(yùn)用自由基在高壓下表征當(dāng)量比例和燃燒穩(wěn)定性的可行性。Kojima等[5]探討了甲烷預(yù)混火焰中主要反應(yīng)區(qū)OH*、CH*和C2*二維分布形態(tài)及輻射強(qiáng)度的特性。Zhang等[6]研究了甲烷擴(kuò)散火焰撞擊反應(yīng)區(qū)的OH*輻射特性并討論了氣速、當(dāng)量比及浮力的影響。

關(guān)于非均相火焰(如粉煤、水煤漿等)的光譜輻射特性研究則相對(duì)較少。劉宇等介紹了超高分辨差分吸收光譜測(cè)量火焰中OH自由基的實(shí)驗(yàn)方法，用此方法對(duì)酒精燈、酒精噴燈火焰中的OH自由基進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并反演了它們的濃度。Cheoreon Moon等[7]運(yùn)用CH*，C2*輻射強(qiáng)度和C2*/CH*比值隨火焰?zhèn)鞑シ较虻姆植寂袛鄵]發(fā)分反應(yīng)的反應(yīng)區(qū)域。Sung等[8]運(yùn)用CH*判斷放熱區(qū)以研究了煤的特性，如揮發(fā)分含量、顆粒大小和水含量等，對(duì)湍流射流粉煤火焰的影響。陳曉斌等利用光譜儀測(cè)量火焰中K原子發(fā)射譜線的相對(duì)強(qiáng)度比來(lái)獲得火焰溫度，并用該方法測(cè)量煤粉和木材的火焰溫度。

熱氧噴嘴技術(shù)是20世紀(jì)90年代由Anderson[9]提出的，在不使用其他加熱設(shè)備情況下，氧氣可被加熱至1 600 ℃，形成高溫?zé)嵫酢iley[10]隨后發(fā)明了熱氧噴煤技術(shù)并運(yùn)用到高爐設(shè)備，高溫高速熱氧使煤粉和氧氣充分混合，煤粉可直接被點(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)了快速燃燒，并提高了高爐的性能和碳轉(zhuǎn)化率。Guo等[11]將熱氧技術(shù)應(yīng)用到OMB氣流床氣化爐中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水煤漿的直接點(diǎn)燃，從而節(jié)省了預(yù)熱時(shí)間并降低了運(yùn)行成本。

本文采用改進(jìn)的熱氧噴嘴技術(shù)直接點(diǎn)燃水煤漿，實(shí)驗(yàn)在敞開(kāi)空間下進(jìn)行，便于利用光纖光譜儀和紫外成像系統(tǒng)檢測(cè)水煤漿火焰的輻射光譜特征及OH*的二維分布，并與甲烷火焰的光譜輻射對(duì)比分析。另外，探討了不同當(dāng)量比例、不同水煤漿流量對(duì)甲烷及水煤漿火焰中自由基的產(chǎn)生區(qū)域、輻射強(qiáng)度、化學(xué)反應(yīng)核心區(qū)等特性的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 檢測(cè)裝置

圖1為水煤漿熱氧噴嘴擴(kuò)散火焰光譜檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)在敞開(kāi)空間內(nèi)進(jìn)行，主要由形成水煤漿火焰和檢測(cè)其光譜輻射兩部分組成。熱氧噴嘴是形成水煤漿擴(kuò)散火焰的核心裝置，包括兩路氧氣通道、甲烷通道、水煤漿通道和冷卻水通道，甲烷燃燒產(chǎn)生的熱量會(huì)加熱過(guò)量氧氣形成高溫?zé)嵫?，水煤漿足以被直接點(diǎn)燃；甲烷和氧氣分別由甲烷鋼瓶和氧氣鋼瓶提供，水煤漿經(jīng)螺桿泵輸送至熱氧噴嘴的煤漿通道。光譜輻射檢測(cè)系統(tǒng)包含光纖光譜儀(型號(hào)LIBS2500)和紫外相機(jī)(型號(hào)e2v CCD30-11)，可檢測(cè)甲烷及水煤漿擴(kuò)散火焰中自由基的存在方式、峰值強(qiáng)度及OH*的二維分布等。

圖1 水煤漿火焰光譜檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置

圖2 熱氧噴嘴頭部結(jié)構(gòu)示意圖

試驗(yàn)所采用的熱氧噴嘴是對(duì)實(shí)驗(yàn)室同軸兩通道噴嘴加以改造，其頭部結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。首先，在氧氣(內(nèi)氧)通道內(nèi)同軸增設(shè)一路甲烷通道并向內(nèi)縮進(jìn)一段距離，形成熱氧腔室。在熱氧腔室中，甲烷燃燒產(chǎn)生的熱量加熱過(guò)量氧氣，形成高速高溫的熱氧，足以直接點(diǎn)燃水煤漿。另外，在水煤漿通道和冷卻水通道間同軸增設(shè)一路氧氣(外氧)通道，外氧的加入可以更好地霧化水煤漿，使燃料與氧氣充分混合，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

光纖光譜儀由光纖探頭和分叉光纖組成，火焰光譜輻射信息由光纖探頭收集，經(jīng)分叉光纖傳輸至光纖光譜儀分析。其中，光纖探頭放置在距離火焰間距約為10 cm處，探頭的張角為25°，收光面直徑為3 mm，則光纖光譜儀的檢測(cè)區(qū)域在熱氧噴嘴出口附近直徑約為4.4 cm的圓形區(qū)域，經(jīng)過(guò)校正分析后可得到火焰局部的輻射發(fā)光特性。

紫外成像系統(tǒng)包括鏡頭、濾光片及紫外相機(jī)(型號(hào)e2v CCD30-11)，火焰輻射光首先進(jìn)入鏡頭，經(jīng)濾光片過(guò)濾最后進(jìn)入紫外相機(jī)成像。其中，火焰OH*的特征峰存在于波長(zhǎng)為310 nm附近，因此選擇僅允許透過(guò)(310±5) nm附近光的濾光片。成像系統(tǒng)的分辨率為1 024×253，像素點(diǎn)尺寸為0.341 mm×0.341 mm，實(shí)驗(yàn)時(shí)曝光時(shí)間設(shè)為3 000 ms，焦距為50 mm，光圈為F/3.5。

1.2 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)探究不同煤漿流量和不同氧碳當(dāng)量比條件下，甲烷及水煤漿火焰的光譜輻射特性，具體工況如表1所示，試驗(yàn)用煤為內(nèi)蒙神華煙煤。[O/C]e為水煤漿和氧氣的氧碳當(dāng)量比，也可記作φ，計(jì)算方法如下

(1)

其中，[O/C]a是由實(shí)際水煤漿流量和氧氣總流量計(jì)算得到的氧碳比，[O/C]s是水煤漿中可燃物恰好完全燃燒時(shí)的化學(xué)計(jì)量氧碳比。

de為熱氧噴嘴動(dòng)量當(dāng)量直徑，計(jì)算公式[12]如下

(2)

2 結(jié)果與討論

2.1 甲烷及水煤漿火焰光譜輻射特性

圖3為工況1時(shí)甲烷火焰的光譜輻射，如圖3所示，甲烷火焰在309.12 nm處出現(xiàn)了OH*特征輻射，在431.42 nm處存在CH*特征輻射，在463.52～563.43 nm范圍可以看到C2*輻射帶[13]。圖4為工況3和6下水煤漿火焰輻射光譜，由圖4可知，相比甲烷火焰，由于水煤漿的加入，輻射光譜出現(xiàn)較大差別。除了在309.12，431.42 nm處和463.52～563.43 nm范圍分別出現(xiàn)了OH*，CH*和C2*特征輻射，又產(chǎn)生了幾種明顯的特征譜線，經(jīng)分析在589.45 nm處為Na*的發(fā)射譜線，在670.88 nm處為L(zhǎng)i*的發(fā)射譜線，766.91和

表1 水煤漿擴(kuò)散火焰光譜檢測(cè)實(shí)驗(yàn)工況

770.06 nm處為K*的發(fā)射譜線，816.04和819.99 nm處為H*的發(fā)射譜線，此外還出現(xiàn)了連續(xù)的黑體輻射。因此水煤漿中含有的微量元素所產(chǎn)生的特征輻射及連續(xù)的黑體輻射可以作為水煤漿氣化或燃燒的標(biāo)志，也可作為水煤漿是否點(diǎn)燃的判據(jù)。

圖3 甲烷火焰光譜輻射

圖4水煤漿火焰光譜輻射

對(duì)比甲烷和水煤漿火焰的輻射光譜還可以發(fā)現(xiàn)，OH*特征峰強(qiáng)度發(fā)生明顯下降，而CH*和C2*強(qiáng)度增大。已知OH*，CH*及C2*的主要反應(yīng)路徑[14]為

CH2+H→CH+H2

(R1)

CH+O2→CO+OH*

(R2)

C2H+O→CO+CH*

(R3)

C2H+O2→CO2+CH

(R4)

(R5)

反應(yīng)R2為OH*形成的最主要路徑，由R2可知CH和O2對(duì)OH*的產(chǎn)生具有重要影響，而反應(yīng)R1為生成CH的主要方式，由R1可看出CH的形成主要來(lái)自于H對(duì)CH2的還原作用，且其中游離態(tài)H的形成需要吸收大量熱量[15]。通入水煤漿后，水分蒸發(fā)、揮發(fā)分析出等過(guò)程會(huì)吸收大量熱量，煤顆粒也會(huì)吸收一定熱量使其達(dá)到著火點(diǎn)，因此熱量的減少影響了游離態(tài)H的生成，進(jìn)而抑制CH的產(chǎn)生，也減少了OH*的形成，所以O(shè)H*強(qiáng)度明顯降低。通過(guò)反應(yīng)R3，R4和R5發(fā)現(xiàn)，水煤漿加入后C及含碳自由基如CH2和C2H增多，從而促進(jìn)了CH*和C2*的產(chǎn)生，因此CH*和C2*強(qiáng)度增大。

對(duì)比不同水煤漿流量的水煤漿火焰輻射光譜可以發(fā)現(xiàn)，如圖4所示，隨煤漿流量增大，光譜輻射特性出現(xiàn)明顯變化。首先，OH*強(qiáng)度隨流量增大而減小，這是由于煤漿量增大，更多的熱量被吸收，CH的生成減少，進(jìn)而更加抑制了OH*的產(chǎn)生；參與反應(yīng)的煤量增多，因此連續(xù)的黑體輻射明顯增強(qiáng)，C及含碳自由基如CH2和C2H的產(chǎn)生增多，則CH*和C2*強(qiáng)度增大；此外隨煤量增加，Na*，Li*，K*和H*的強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。這些光譜特性可用于表征操作負(fù)荷的變化。

2.2 甲烷及水煤漿火焰OH*輻射特性

OH自由基是燃燒火焰中一種十分重要的中間產(chǎn)物，通常被用來(lái)界定燃燒反應(yīng)區(qū)，其分布在一定程度上能夠反映火焰的局部反應(yīng)狀況[16]，還可以用于表征火焰結(jié)構(gòu)形態(tài)、舉升高度、熱釋放速率及當(dāng)量比等[17-18]。OH*在反應(yīng)過(guò)程中大量存在，又不受黑體輻射的干擾，故易于檢測(cè)且強(qiáng)度比較精確，因此火焰光譜診斷技術(shù)中通常將OH*作為標(biāo)志。所以本文也著重對(duì)甲烷及水煤漿火焰中OH*的二維分布進(jìn)行了研究。

2.2.1 甲烷及水煤漿火焰OH*二維分布

圖5為工況1、2時(shí)甲烷和水煤漿火焰OH*二維分布。如圖5(a)所示，甲烷燃燒時(shí)OH*反應(yīng)核心區(qū)面積較大，反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)度達(dá)60 mm(8.76de)，寬度達(dá)16 mm(2.34de)，峰值強(qiáng)度為10.80 mW·Sr-1·m-2；如圖5(b)所示，加入煤漿后熱量被大量吸收，對(duì)OH*的反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用，因此OH*峰值強(qiáng)度明顯變小，為5.62 mW·Sr-1·m-2，化學(xué)反應(yīng)區(qū)面積也明顯減小，長(zhǎng)度減小為42 mm(6.13de)，寬度減小為13 mm(1.89de)。圖6為工況1和2時(shí)甲烷和水煤漿火焰OH*軸向分布，由圖6可知，沿著火焰?zhèn)鞑シ较颍淄楹退簼{火焰OH*強(qiáng)度均呈先增大后減小的趨勢(shì)；水煤漿火焰軸向的OH*強(qiáng)度明顯整體低于甲烷火焰；甲烷火焰中OH*峰值出現(xiàn)位置是在距噴嘴出口40.5 mm(5.92de)處，表明此處反應(yīng)最為劇烈，而水煤漿火焰OH*峰值出現(xiàn)在距離噴嘴29.0 mm(4.23de)處，說(shuō)明加入煤漿后化學(xué)反應(yīng)核心區(qū)位置有所前移，高速熱氧與煤漿是在更靠近噴嘴出口處發(fā)生反應(yīng)。

圖5 工況1和2時(shí)火焰OH*二維分布

圖6 工況1和2時(shí)火焰OH*軸向分布

圖7為工況1、2時(shí)甲烷和水煤漿火焰OH*徑向分布。由圖7(a)和7(b)可知，在火焰不同的軸向位置，其OH*徑向分布也有所不同。甲烷火焰距噴嘴出口軸向距離L=0處，徑向OH*呈單峰分布，而當(dāng)L=0.5de和L=1.0de，OH*強(qiáng)度明顯增大，徑向呈現(xiàn)雙峰分布，這是由于甲烷和氧氣在火焰鋒面即兩者接觸面上發(fā)生更強(qiáng)烈的反應(yīng)，故形成了雙峰形態(tài)；隨著L繼續(xù)變大，其分布形態(tài)變?yōu)閱畏?，且在L=5.0de處峰值強(qiáng)度最高，隨后逐漸下降，直到L=11.0de處OH*幾乎不存在。與甲烷火焰不同的是，水煤漿彌散劇烈與氧氣充分混合，此時(shí)火焰不存在明顯的鋒面，因此水煤漿火焰OH*徑向始終呈單峰分布；當(dāng)L=3.0de時(shí)達(dá)到最高不過(guò)仍低于甲烷火焰，隨后逐漸下降。

圖7 工況1和2時(shí)火焰OH*徑向分布

2.2.2 當(dāng)量比例及煤漿流量對(duì)水煤漿火焰OH*輻射的影響

圖8為水煤漿流量為16和26 kg·h-1，當(dāng)量比例φ分別為0.9，1.0和1.1時(shí)，水煤漿火焰的OH*軸向分布圖?？梢园l(fā)現(xiàn)在不同煤漿流量下，隨著當(dāng)量比例的增加，沿火焰?zhèn)鞑シ较騉H*強(qiáng)度整體均有所增加，說(shuō)明OH*存在的范圍逐漸擴(kuò)大，代表化學(xué)反應(yīng)區(qū)域逐漸增大；這是因?yàn)檠鯕獾脑黾哟龠M(jìn)了化學(xué)反應(yīng)R2的進(jìn)行，有利于水煤漿火焰中OH*的產(chǎn)生。

圖9和圖10為工況2和5時(shí)水煤漿火焰OH*二維分布和軸向分布。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，如圖9所示，隨水煤漿流量增大，OH*的二維分布核心區(qū)域面積略有縮小，峰值強(qiáng)度明顯下降，因?yàn)榧尤朊簼{量增多，吸收了更多的熱量，更加抑制了CH的生成，進(jìn)而減少了OH*的產(chǎn)生。如圖10所示，軸向分布特征變化較大，OH*強(qiáng)度沿著火焰?zhèn)鞑シ较蜓杆僭龃?，增大速率提高，峰值?qiáng)度下降，且峰值出現(xiàn)位置由距噴嘴出口29.0 mm(4.23de)處前移到22.5 mm(3.25de)處，這表明OH*反應(yīng)核心區(qū)及峰值位置均向噴嘴出口偏移，也說(shuō)明了高速熱氧與煤漿的劇烈反應(yīng)發(fā)生在更靠近噴嘴出口處。

圖8 不同當(dāng)量比例下水煤漿火焰OH*軸向分布

3 結(jié) 論

(1) 與甲烷火焰的光譜輻射發(fā)光相比，水煤漿火焰不僅在309.12，431.42 nm處和463.52～563.43 nm范圍分別出現(xiàn)了OH*，CH*和C2*特征輻射，還產(chǎn)生了幾種明顯的特征譜線，即Na*(589.45 nm)，Li*(670.88 nm)，K*(766.91, 770.06 nm)和H*(816.04, 819.99 nm)的發(fā)射譜線，并且出現(xiàn)了連續(xù)的黑體輻射，這些光譜輻射特征可以作為水煤漿氣化或燃燒的標(biāo)志，也可作為水煤漿是否點(diǎn)燃的判據(jù)。

(2) 對(duì)比甲烷火焰OH*二維分布，水煤漿火焰中OH*峰值強(qiáng)度明顯下降，化學(xué)反應(yīng)區(qū)域面積顯著減小，反應(yīng)核心區(qū)位置更靠近噴嘴出口；沿著火焰?zhèn)鞑シ较?，甲烷和水煤漿火焰軸向的OH*強(qiáng)度均呈先增大后減小的趨勢(shì)；甲烷火焰徑向的OH*在反應(yīng)核心區(qū)出現(xiàn)雙峰形態(tài)分布，而水煤漿火焰OH*徑向始終呈單峰分布。

圖9 工況2和5時(shí)水煤漿火焰OH*二維分布

圖10 工況2和5時(shí)水煤漿火焰OH*軸向分布

(3) 隨著當(dāng)量比例的增加，水煤漿火焰OH*存在的范圍逐漸擴(kuò)大，化學(xué)反應(yīng)區(qū)域逐漸增大，說(shuō)明氧氣量增加會(huì)促進(jìn)OH*的產(chǎn)生；隨水煤漿流量增大，OH*的反應(yīng)核心區(qū)域面積略有縮小，峰值強(qiáng)度明顯下降，且反應(yīng)核心區(qū)位置更靠近噴嘴出口；CH*和C2*強(qiáng)度增大，Na*，Li*，K*和H*的強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，連續(xù)的黑體輻射強(qiáng)度整體明顯增大，這些輻射光譜的變化可用于表征操作負(fù)荷的變化。

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*Corresponding author

(Received Jun. 18, 2015; accepted Nov. 25, 2015)

Experimental Study on the Characteristics of Chemiluminescence in Coal Water Slurry Diffusion Flames Based on Hot Oxygen Burner Technology

HU Chong-he, GUO Qing-hua, SONG Xu-dong, GONG Yan, YU Guang-suo*

East China University of Science and Technology, Key Laboratory of Coal Gasification and Energy Chemical Engineering of Ministry of Education, Shanghai 200237, China

Most published works focused on the characteristics of chemiluminescence in homogeneous flames, but the research about radiation spectrum in heterogeneous flames was still limited. In this paper, improved hot oxygen burner (HOB) technology is applied to ignite coal water slurry (CWS) directly in the open space, for stable combustion. Radiation spectrum and two-dimensional OH*chemiluminescence in methane and CWS diffusion flames are measured by a fiber optic spectrometer and a high-spatial-resolution UV imaging system. The results show that OH*(309.12 nm), CH*(431.42 nm) and C2*(463.52～563.43 nm) radicals exist in both methane and CWS diffusion flame, but Na*(589.45 nm), Li*(670.88 nm), K*(766.91, 770.06 nm), H*(816.04, 819.99 nm) radiation spectrum line and continuous black-body radiation have been detected only in the CWS flame. These differences can be used to characterize the combustion or gasification of CWS and distinguish whether CWS is ignited or not. In addition, the injection of CWS into methane flame leads to a significant reduction in OH*and an increase in C2*and CH*radiation intensity. This is because a lot of heat is absorbed in the processes of CWS combustion reactions. Then the generation of CH is inhibited, and the production of OH*is reduced. The increase of C2*and CH*is due to simple substance carbon produce more after injecting CWS. Besides, axial OH*radiation intensity increases at first then decreases, and the position of peak intensity is closer to outlet of hot oxygen burner compared with methane flames. Radial OH*radiation distribution is bimodal in methane flame because reactions take place in the thin layer where methane and oxygen meet. However, in CWS flame, radial OH*radiation distribution is always unimodal since CWS diffuses fiercely and mixes with oxygen sufficiently. As the ratio of oxygen atom to carbon atom ([O/C]e) increases, the reaction region of OH*radicals becomes larger in methane and CWS flame. This indicates that increasing oxygen can promote reactions and benefit OH*radicals’ generation. Moreover, with the increase of CWS flow, reaction center is closer to burner outlet, OH*distribution range and peak intensity decrease obviously, CH*, C2*, Na*, Li*, K*, H*and black-body radiation intensities markedly rise. And these characteristics can reflect the changes of operation loads.

Spectral radiation; Hot oxygen burner; Coal water slurry; Methane; Diffusion flame

2015-06-18，

2015-11-25

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2012AA053103)，國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51406056)，中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2014M561425)，中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(222201414030)資助

胡翀赫，1990年生，華東理工大學(xué)煤氣化及能源化工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生 e-mail: 75167936@qq.com *通訊聯(lián)系人 e-mail: gsyu@ecust.edu.cn

O433.5

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10.3964/j.issn.1000-0593(2016)10-3127-07