高電圧パルス放電直接印加による火炎内汚染物質の除去(NOx,SOx,すす除去機構と放電化学反応)

直接施加高压脉冲放电去除火焰中的污染物（NOx、SOx、烟灰去除机理和放电化学反应）

• 批准号: 07855028
• 负责人: 奥村 幸彦
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Maizuru National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07855028/
• 关键词: 燃焼; 高電圧; 反応制御; 放電現象; クリーン燃焼; プラズマ; エネルギー変換

本研究では、火炎に放電を直接印加して反応を制御し、有害物質を極力発生させないクリーン燃焼法を試みた。成果1.燃焼器および高電圧パルス発生装置の製作本研究では、次の2種類の火炎、すなわち、(1)対向層流拡散火炎と、(2)同軸噴流拡散火炎を形成できる燃焼器を製作した。(1)の火炎を用いた場合、放電により生成する励起種、イオン、電子等が特定されやすく、高電界中における多数の並列放電化学反応について明かにすることができる。(2)の火炎を用いた場合は、(1)のような基礎的研究というよりも、むしろ工場や発電所で用いられている火炎に放電印加することを模擬した実用的試験研究であり、実際の放電応用に重点を置いたものである。また、燃焼器の組み立てと同時に、高電圧パルス発生装置も製作した.電気的外部パラメータ(スライダック電圧、同軸ケーブルの長さ、回転式接点器のモーター回転数)の設定により、放電形式(電圧パルス高さ、電圧パルス幅、周期、周波数)が任意に可変できるため、この装置では放電化学反応を効率よく起こすことが可能である。成果2.化学種濃度、温度分布、電位の把握と影響因子の抽出高電圧パルス放電下における火炎構造(濃度、温度など)と無放電のそれを比較し、火炎内すす等に及ぼす高電界印加の影響を明らかにした。研究成果としては、クリーン燃焼器を開発する上で必要とされる基礎データを得ることができた。具体的に主たる結果を示すと、上記の(1)の実験により、1.すすは高電界により微細化すること、2.熱分解帯内における燃料は吸熱放電反応を起こすこと、等が明らかになった。さらに(2)を用いた実験により(直流電圧印加の場合であるが)、1.火炎形状が細くなること、2.渦生成位置が上流に移動する現象などが初めて観測された。以上から,本手法のような制御法を用いることにより火炎内の有害物質の選択的な除去や特定のラジカルの生成といった所望の反応を起こしうる可能性が十分あることを示した。

In this study, the direct control of harmful substances and the combustion method were tried. Results 1. Fabrication of burner and high voltage gas generator This study focuses on the fabrication of burner with two types of flame: (1) counter laminar flame and (2) coaxial jet flame. (1)In the case of fire, the formation of excitation species, electrons, electrons, etc. is specific, and in the high electric field, most of the parallel chemical reactions are clear. (2)In the case of fire application,(1) basic research, workshop and power plant application, simulation and practical trial research, and practical application focus. The burner assembly and the high voltage generator are manufactured simultaneously. The external parameters of the electric current (such as the voltage, the length of the coaxial contact and the number of loops of the return contact) can be set arbitrarily, and the discharge form (such as the voltage, the amplitude of the voltage, the period and the number of cycles) can be set arbitrarily. The device can be set to the discharge chemical reaction rate. Results 2. The influence factors of chemical species concentration, temperature distribution and potential on the extraction of high voltage and low temperature structure, comparison of temperature and low temperature structure, and the influence of high voltage and low temperature on high voltage structure. The research results show that it is necessary to develop the burner. The specific main results are as follows: (1) the high voltage field is miniaturized;(2) the thermal decomposition field is internally decomposed;(3) the fuel is internally absorbed;(4) the heat absorption field is internally decomposed;(5) the heat absorption field is internally decomposed; and (6) the heat absorption field is internally decomposed. (2) Use of this phenomenon (in case of direct current voltage), 1. Fire shape is fine, 2. Vortex generation position is moved upstream, etc. The above mentioned method is very likely to be used to control the harmful substances in the fire.

项目成果

奥村幸彦: "燃焼ガスプラズマ境界層内における電流集中現象のモデリング" 舞鶴工業高等専門学校 情報科学センター年報. 22. 50-56 (1996)

Yukihiko Okumura：“燃烧气体等离子体边界层中的电流浓度现象的建模”舞鹤国立技术学院信息科学中心年度报告。 22. 50-56 (1996)。