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摘要：生物柴油的研究和利用是目前世界能源发展的一个重要方向,但是生物柴油目前主要应用于内燃机,其应用于工业炉窑及锅炉的研究较少。生物柴油具有良好的理化特性,可代替石化液体燃料。本文研究了生物柴油在炉窑内的燃烧特性,希望以此能推动生物柴油在工业炉窑应用领域的研究。对生物柴油和0#柴油进行热分析实验,研究了两种燃料油的失重过程,并对其燃烧特性进行了对比分析,计算活化能,利用Achar微分法和Coats-Redfern积分法推导了生物柴油和0#柴油的非等温热力学方程。结果表明：1)生物柴油失重迅速、分解燃烧强烈,可燃性优于柴油；2)生物柴油失重过程分为轻质组分挥发和重质组分燃烧,挥发分高于柴油；3)生物柴油在低温段的表面活化能高于柴油,说明生物柴油的热稳定性优于柴油。对生物柴油在炉窑内燃烧污染物排放特性进行了实验研究,得到了空气预热温度T对CO和NO排放量影响的规律。结果表明：1)提高空气预热温度能提高炉膛温度,并减少炉膛达到稳定状态所需要的时间；2)CO排放量随空气预热温度先增加后降低；3)增加空气预热温度会导致NO排放量增加,但最高仅44mg/m3。利用高速摄影仪采集图像,并借助数字图像处理技术和Matlab编程技术研究了燃烧时的火焰特性,得到了火焰结构、长度、面积随空气预热温度的变化规律。结果表明：1)常温下,火焰结构比较分散,火焰前段有明显破碎,提高空气预热温度会使火焰结构更加紧凑,不易出现破碎；T的升高提高了火焰整体的亮度；2)利用Matlab软件和阈值法对图像进行分割并求取火焰长度和面积,计算结果准确可靠；3)火焰长度是一个先减小后增加的规律：20-80℃,火焰平均长度降低；80-350℃,火焰平均长度低于20℃时的长度,但随着T的升高而增加；350-500℃,火焰长度大于20℃时的火焰长度,且增长趋势更明显；4)火焰面积的变化趋势与长度相同。图32幅,表15个,参考文献75篇。