旋流式低污染工业燃气燃烧器试验研究

摘要

随着人类社会的进步,天然气以其清洁、高效的特点已经成为城市能源供应的重要组成部分.由于天然气用气量和用气设备的增加,以及人们环境保护意识的逐渐增强,如何提高燃烧效率,降低燃烧过程中污染物的排放日益成为一个重要的课题.为此,该课题在学习分析国内外文献资料的基础上,配合实验室现有条件,提出采用旋流燃烧的技术手段,通过试验得出一个各主要参数经优化后的旋流式低污染工业燃气燃烧器模型.该文首先分析了旋流燃烧技术的发展状况,以及研制新型低污染燃气燃烧器的必要性,然后叙述了旋流燃烧机理.在该课题以前研究的基础上,结合相关知识设计了试验用工业燃气燃烧器.在此主要进行了三部分的试验工作:1.在冷态下测量燃烧器出口处燃气浓度分布情况;2.冷态下的旋流流场测量;3.燃烧器的热态排放测量试验.根据以上试验需要,分别设计了燃烧器冷态试验台和热态试验台.试验过程中主要考察旋流器型式、旋流器叶片角度、旋流器叶片遮盖度、燃烧直流风配比量、过剩空气系数以及燃气喷嘴型式等六个主要因素.通过不同工况下的组合试验,该课题设计的旋流式低污染工业燃气燃烧器在优化参数的基础上显著地降低了燃烧污染物(主要是NOx)的排放量,有较好的应用前景.同时对试验中出现的一些问题,提出了改进意见,并对进一步的研究工作提出相关建议.

目录

文摘

英文文摘

北京建筑工程学院硕士学位论文原创性声明

第一章绪论

1.1综述

1.2国内外低污染燃烧器的研究及发展概况

1.3本课题的主要内容

第二章旋转射流及旋流燃烧

2.1引言

2.2旋流数

2.3旋转射流的特性描述

2.4旋流燃烧

第三章试验用低污染工业燃气燃烧器设计

3.1燃烧器主体设计

3.2燃烧控制系统设计

3.3旋流器设计

3.4燃气喷嘴设计

第四章低污染工业燃气燃烧器冷态模拟试验研究

4.1模化试验理论基础及模型设计

4.2试验台系统及测量方法

4.3试验主要设备及分析仪器

4.4试验方案及试验过程

4.5试验结果及分析

第五章低污染工业燃气燃烧器热态排放试验研究

5.1试验台系统及测量方法

5.2试验主要设备及分析仪器

5.3试验方案及试验过程

5.4试验结果及分析

第六章结论

参考文献

致谢