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生物柴油是一种市场推广潜力巨大、节能、环保的生物质能利用形式。生物柴油目前主要应用于内燃机,其在工业炉内的应用与研究少之又少。本文对生物柴油在炉内燃烧的火焰特性进行了研究,以此带动生物柴油在该领域的拓展,为进一步优化生物柴油在炉内燃烧工况以及工业炉的设计提供参考。针对生物柴油基于元素平衡、化学平衡和能量平衡建立燃烧数学模型,分析在理论燃烧温度下其燃烧产物组分的规律。结果表明：1)助燃空气温度20℃时,CC、H2O摩尔分数随着空气过量系数的增大而减小,02逐渐增大,O、H、OH和H2摩尔分数都在10-6的量级以下且随着空气过量系数的增大而减小；2)提高助燃空气温度时,燃烧产物摩尔分数变化不大。对生物柴油在炉内燃烧的火焰特性进行实验,研究火焰区域的温度场和浓度场规律。结果表明：1)生物柴油应用于旋流燃烧器时轴线上温度较低;在垂直高度上,火焰整体有上扬的趋势。常温下空气过量系数在1～1.15范围内增加时,火焰高温区逐渐向燃烧器端口靠近。助燃空气温度为500℃、空气过量系数在1～1.15范围内增加时,燃烧火焰局部高温区越来越集中。助燃空气温度提高时,火焰温度逐渐升高,高温区域面积增大；2)NO浓度沿轴线方向逐渐升高,中心轴线外两条测量线上的NO浓度要高于轴线上NO浓度,且波动不大。沿火焰轴线CO2体积浓度随着距离燃烧器的位置的增加逐渐增大,到达峰值后又缓慢的回落；3)火焰中NO、CO2浓度分布与温度分布有极高的相似性,温度高于850℃时,NO浓度明显提高,快速型NO的贡献更大,超过950℃,热力型机理占主导作用。图31幅,表6个参考文献63篇。