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生物柴油是一种以动植物油脂、地沟油及藻类植物等为原料,通过酯交换反应制得的可以作为石化柴油替代燃料的清洁能源。因为制备生物柴油原料的广泛性、可再生性和生物柴油燃烧后污染物的低排放性等性质使生物柴油受到了研究人员的广泛重视及应用研究。而我国每年产生至少500万吨的地沟油,只有不到10%用于工业生产,其余大部分被丢弃或者返回餐桌,用地沟油制成地沟油生物柴油不仅可以保护环境,还可以达到“变费为宝”的效果。目前对生物柴油的研究主要集中在内燃机上,在工业炉窑上的研究较少,限制了生物柴油的工业发展。论文通过自行搭建的生物柴油高效雾化燃烧系统,改变过量空气系数、富氧度和配风比三个自变量,研究地沟油生物柴油在工业炉窑内燃烧火焰形态、湍流火焰燃烧速度和污染物NOx和CO排放的特性。火焰形态是燃烧火焰的宏观表象,湍流火焰燃烧速度可以定量研究湍流燃烧火焰稳定性,污染物排放可以研究燃烧后污染物NOx和CO浓度的变化规律。故论文综合研究了地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧火焰稳定性和燃烧后污染物NOx和CO浓度的变化规律,以期能为地沟油生物柴油在工业炉窑中燃烧提供理论和数据支持。首先,论文通过MATLAB软件对火焰特征值进行了提取,然后分别研究了过量空气系数、富氧度和配风比三变量对特征值的影响。结果表明:火焰长度随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大,火焰长度越短,火焰脉动方差越小;火焰面积随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大火焰面积越短,火焰脉动方差越小;火焰周长随着过量空气系数的增大而减小,随着配风比的增大而增大,富氧度越大,火焰周长越短;火焰亮度随着过量空气系数和配风比的增大,先减小后增大,随着富氧度的增大而减小,火焰亮度脉动逐渐减小。火焰破碎度随着过量空气系数和富氧度的增大而增大,随着配风比的增大而减小。其次又建立了湍流火焰燃烧模型,研究三变量对燃烧速度的影响规律,结果表明火焰燃烧速度随着过量空气系数和富氧度的增大而增大,随着配风比的增大而减小。最后又研究了三自变量对NOX和CO排放浓度的影响,结果表明:随着过量空气系数的增大NOX先增大后减小,CO浓度先减小后增大,且均在过量空气系数为1.2时出现拐点;随着富氧度的增大,NOX浓度逐渐增大,CO浓度逐渐减小;随着配风比的增大NOX先增大后减小,CO浓度先减小后增大,且均在配风比为4:1时出现拐点。并用拟合系数定常回归法建立了三因素的复合作用对NOX和CO排放浓度的预测模型,得到如下方程:三因素的复合作用对NOX的预测模型:y=-1316.4X12+3178.6X1-2X22+14.3X2-2.6X32+27.1X3-2154.2三因素的复合作用对CO的预测模型:y=2026.2X12-5504.2X1-4X22+15.8X2+20.5X32-172.8X3+4111.7