O₂/CO₂气氛下初始压力对CH₄/H₂可燃下限的影响

摘要

针对O₂/CO₂气氛下掺氢天然气燃烧的火灾爆炸危险性，通过实验及数值模拟研究了初始压力对O₂/CO₂/CH₄/H₂混合物可燃下限的影响机制.结果表明：预混燃气可燃下限随掺氢比和氧含量增加而逐渐降低，且Le Chatelier公式能准确预测不同初始压力下预混燃气的可燃下限.高初始压力下，随掺氢比增加，OH自由基摩尔分数增加，OH+H₂=H+H₂O反应促进整体燃烧的作用增强；随氧含量增加，H自由基摩尔分数增加，减弱H+O₂+M=HO₂+M反应对近极限预混燃烧的抑制作用.随着初始压力升高，预混燃气可燃下限降低，同时OH自由基摩尔分数下降，HO₂+CH₃=OH+CH₃O反应促进整体预混燃烧的作用增强.此外，线性关系式与指数关系式均能准确预测预混燃气可燃下限随初始压力的变化.

关键词

掺氢天然气 / 富氧燃烧技术 / 初始压力 / 近极限燃烧 / 化学动力学