新型全预混燃烧沼气热水器的研究

摘要

本文首先介绍了全预混燃烧技术和金属纤维燃烧器的相关理论知识，在此基础上，结合沼气的热值、压力波动大、燃烧速度慢等特点，从理论上分析了新型沼气热水器燃烧采用沼气全预混燃烧的必要性。并通过理论研究分析，采取了零压阀控制沼气空气比例以及风机上游混合等这些关键技术，从而彻底解决传统沼气燃烧产生的燃烧强度低、易脱火和火焰传播速度慢等一系列问题，为开发新型沼气热水器提供技术上的保证，并根据相关参数计算，设计了一套与换热器相匹配的风机上游混合的沼气全预混燃烧装置。 通过沼气全预混燃烧特性实验研究，找出过剩空气系数、燃烧热负荷的变化对燃烧烟气排放影响的规律。并总结出烟气含氧量为7％(过剩空气系数为1.5)左右时，烟气中CO排放最少、燃烧工况最好的这一重要结论。在此基础上进行风机脉宽调节，进行热水器在不同负荷下的性能测试实验，得出在额定热负荷下，热水器效率可达88％、烟气排放在20ppm以内等重要数据，验证了此新型沼气全预混燃烧热水器开发的可行性。并且通过将此全预混燃烧装置应用于天然气的燃烧，得出其较一般大气式燃气热水器具有明显的优越性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1课题研究的背景及意义

1.1.1课题研究的背景

1.1.2课题研究的意义

1.2沼气的概述

1.2.1沼气的物化特性

1.2.2沼气的发酵

1.2.3发展农村沼气的意义

1.3本课题研究的内容

1.4本章小结

第2章燃气热水器的概述

2.1结构与原理

2.2燃气热水器的分类

2.3燃气热水器发展概况

2.4本章小结

第3章 沼气全预混燃烧技术的理论分析

3.1全预混燃烧技术

3.1.1全预混燃烧的特点及形式

3.1.2全预混燃烧的火焰传播理论

3.1.3预混火焰的稳定性

3.1.4全预混燃烧降低NOx的可能性

3.2金属纤维燃烧器简介

3.2.1金属纤维燃烧器的构造与工作原理

3.2.2金属纤维材质

3.2.3金属纤维燃烧器的特点

3.2.4金属纤维燃烧器的研究现状

3.3沼气全预混燃烧技术理论分析

3.4燃气空气比例调节理论分析

3.4.1燃气空气比例调节方式

3.4.2控制方案的分析及选取

3.5本章小结

第4章 新型沼气全预混燃烧热水器的设计

4.1沼气的配气

4.1.1配气成分计算

4.1.2配气系统

4.1.3配气操作步骤及配气分析

4.2金属纤维燃烧器头部阻力计算

4.2.1金属纤维燃烧器头部结构

4.2.2燃烧器头部阻力特性分析

4.2.3本课题燃烧器头部阻力的计算

4.3新型沼气热水器燃烧器的设计

4.3.1设计思路

4.3.2设计计算

4.3.3组合式比例阀介绍

4.4本章小结

第5章 新型沼气全预混燃烧热水器的实验研究

5.1新型热水器的测试实验

5.1.1实验目的

5.1.2实验系统与设备

5.1.3实验方法

5.1.4实验数据及分析

5.2新型沼气热水器的控制原理

5.2.1燃气热水器的控制

5.2.2新型沼气热水器的控制

5.3本章小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果