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能源是社会可持续发展的重要支柱，煤炭燃烧在我国能源结构中占据非常重要的地位，而且在很长一段时间内都很难改变。煤炭是复杂的高分子有机化合物，在燃烧不完全的状态下会产生soot颗粒。Soot颗粒在空气中的含量占总污染物含量的30%，其不仅对环境造成严重的危害，进入人体呼吸道后，对人体的健康也造成严重的危害。因此，低氧稀释-氧煤燃烧技术(MILD-OCC)作为新型的清洁能源燃烧技术逐渐被人们熟知。
本文利用MILD-OCC实验台，以CH4为燃料，O2为助燃剂，CO2为稀释气体，在同一工况下燃烧两种类型的煤粉。通过在不同的火焰高度下设置采样点，使用热电偶测温装置获得火焰温度分布，使用快速插拔式采样系统在不同火焰高度处采集soot颗粒的样品并使用透射电镜获得其TEM图像，从而得到soot颗粒的微晶形貌图片。然后采用MATLAB、ImageJ和DigitalMicrograph软件工具对TEM图像进行后续处理，获得MILD-OCC生成的soot颗粒的粒径分布(PSD)和微晶结构。结果表明，火焰温度分布总体上是均匀的，在火焰径向缓慢增加后逐渐下降，而火焰温度在燃烧器上方轴线方向呈下降趋势。在火焰中心区域温度高且均匀，在火焰边缘区域温度较低，主要是由热交换导致的。由实验结果可知，当HAB=10mm时，soot颗粒全部以单一状态存在，并且在粒子表面附着有油滴状的物质，形状不规则。当HAB=20mm时，soot颗粒呈球形，并且颗粒的边缘相对清晰。在HAB=30mm时，基本颗粒的粒径增大到最大。当HAB=40mm至50mm时，出现聚集态的链状soot颗粒。由两种煤粉产生的soot颗粒的PSD均在0.02μm至0.04μm之间，并且都具有先增大后减小的趋势。Soot颗粒层间距(d)主要分布在0.32nm至0.45nm之间，微晶长度(La)的峰值在0.4nm至2.2nm之间，微晶曲率(C)的峰值出现在1.0至1.5之间。随着HAB的增大，微晶层间距和曲率逐渐减小，而微晶长度逐渐增大，与前两者的变化相反。
本文利用MILD-OCC实验台，以CH4为燃料，O2为助燃剂，CO2为稀释气体，在同一工况下燃烧两种类型的煤粉。通过在不同的火焰高度下设置采样点，使用热电偶测温装置获得火焰温度分布，使用快速插拔式采样系统在不同火焰高度处采集soot颗粒的样品并使用透射电镜获得其TEM图像，从而得到soot颗粒的微晶形貌图片。然后采用MATLAB、ImageJ和DigitalMicrograph软件工具对TEM图像进行后续处理，获得MILD-OCC生成的soot颗粒的粒径分布(PSD)和微晶结构。结果表明，火焰温度分布总体上是均匀的，在火焰径向缓慢增加后逐渐下降，而火焰温度在燃烧器上方轴线方向呈下降趋势。在火焰中心区域温度高且均匀，在火焰边缘区域温度较低，主要是由热交换导致的。由实验结果可知，当HAB=10mm时，soot颗粒全部以单一状态存在，并且在粒子表面附着有油滴状的物质，形状不规则。当HAB=20mm时，soot颗粒呈球形，并且颗粒的边缘相对清晰。在HAB=30mm时，基本颗粒的粒径增大到最大。当HAB=40mm至50mm时，出现聚集态的链状soot颗粒。由两种煤粉产生的soot颗粒的PSD均在0.02μm至0.04μm之间，并且都具有先增大后减小的趋势。Soot颗粒层间距(d)主要分布在0.32nm至0.45nm之间，微晶长度(La)的峰值在0.4nm至2.2nm之间，微晶曲率(C)的峰值出现在1.0至1.5之间。随着HAB的增大，微晶层间距和曲率逐渐减小，而微晶长度逐渐增大，与前两者的变化相反。