電力中央研究所

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電力中央研究所 報告書(電力中央研究所報告)

報告書データベース 詳細情報


報告書番号

M04004

タイトル(和文)

微粉炭燃焼火炎への光学計測技術の適用と詳細火炎構造の解明

タイトル(英文)

Application of optical diagnostic techniques to a pulverized coal combustion flame and elucidation of the detailed flame structure

概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)

微粉炭火力では、燃料種の拡大、発電コストの低減ならびに環境性の向上のため、燃焼技術の高度化が重要な課題となっている。このためには、燃焼場を乱すことなく測定が可能で、火炎構造を詳細に明らかにできる、光学計測技術が不可欠である。本研究では、実験室規模の微粉炭燃焼モデル火炎において、平面レーザ誘起蛍光(PLIF)を用いた、ガス状化学種の可視化技術を確立した。また、レーザ・ドップラ流速計(LDV)による粒子速度計測およびシャドウ・ドップラ粒子解析装置(SDPA)による粒子速度と粒子形状・粒径の同時計測を、モデル火炎において行うことにより、火炎内の微粉炭粒子挙動を明らかにした。これらより、光学計測技術の実際の微粉炭燃焼火炎への適用性を評価した。

概要 (英文)

In pulverized coal-fired thermal power plants, it is desired to operate boilers with higher efficiency and lower pollutant emission, and recently to utilize various coals for diversifying fuel sources and lowering the cost. To efficiently develop new technologies for these requirements, it is of great importance to understand the pulverized coal combustion mechanism in detail. However, the combustion process of the pulverized coal is not well clarified so far, since it is a complex phenomenon, in which dispersion of coal particles, their devolatilization, chemical reactions of volatilized fuel and residual char with air, take place interactively at the same time and the simultaneous and instantaneous measurements for them are very difficult. Combustion measurements based on optical diagnostic techniques, which allow non-invasive measurements of velocity, temperature and species concentration, have recently become of major interest as tools for clarifying the combustion mechanism. In this study, the authors develop a measurement technique of OH radical in a laboratory-scale pulverized coal combustion flame by use of planar Laser-induced fluorescence method. A Laser Doppler velocimetry (LDV) and a shadow Doppler particle analyzer (SDPA) are also applied to the flame. The results show that these optical techniques are effective for evaluating the pulverized coal flames and investigating their detailed flame structure. The applicabillity of these optical techniques to actual coal combustion flames are also investigated.

報告書年度

2004

発行年月

2005/03

報告者

担当氏名所属

辻 博文

エネルギー技術研究所燃料・燃焼工学領域

黒瀬 良一

エネルギー技術研究所燃料・燃焼工学領域

白井 裕三

エネルギー技術研究所燃料・燃焼工学領域

牧野 尚夫

エネルギー技術研究所

黄 承敏

大阪大学 大学院 工学研究科

赤松 史光

大阪大学 大学院 工学研究科 助教授

香月 正司

大阪大学 大学院 工学研究科 教授

キーワード

和文英文
微粉炭燃焼 Pulverized Coal Combustion
光学計測 Optical Diagnostic Technique
レーザ・ドップラ流速計 Laser Doppler Velocimetry
シャドウ・ドップラ粒子解析装置 Shadow Doppler Particle Analyzer
レーザ誘起蛍光 Laser-Induced Fluorescence
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