煤与生物质在撞击块式低NO_X浓淡直流燃烧器中运动特性的研究

发布时间：2017-10-28 01:07

  本文关键词：煤与生物质在撞击块式低NO_X浓淡直流燃烧器中运动特性的研究

  更多相关文章： 玻璃粉颗粒 稻壳颗粒 浓淡直流燃烧器 运动特性 分离特性

【摘要】：生物质与煤混合燃烧发电技术不仅能够有效利用生物质能,降低NOx和CO2的排放,而且技术难度小、经济代价低、能够实现大规模推广应用。但由于生物质颗粒的密度、形状和组分等都与煤粉颗粒有不小的区别,在气力输送过程中的多相流流动特性有所改变,对燃烧器改造提出了一定的技术要求。 本文结合了浙江大学研究开发的撞击块式低NOx浓淡直流燃烧器,以玻璃粉(Si02)颗粒来模拟煤粉颗粒,选取稻壳作为典型生物质燃料,对煤和生物质在浓淡直流燃烧器中的气固两相流运动特性和浓淡分离特性进行了研究分析。试验选取撞击块高度h=40mm、50mm、60mm为工况变量,结果表明撞击块高度对玻璃粉颗粒、稻壳颗粒的运动特性以及燃烧器浓淡分离特性均有显著影响。 在玻璃粉颗粒的运动特性及浓淡分离特性研究中,使用PDA测量技术进行了冷态模化试验研究,结果表明：两相流经撞击块后呈现速度差别,撞击块越高、速度差越大,同时撞击块后部呈现回流区；两相流在回流区域湍流度最剧烈,撞击块越高,湍流度越大；同时撞击块式浓淡直流燃烧器呈现出良好的浓淡分离效果,撞击块越高,浓淡分离效果越显著,撞击块高度为40mm、50mm、60mm时,浓淡比分别为1.23、1.83、4.48。 在稻壳颗粒的运动特性研究中,采用高速摄像测量系统对稻壳颗粒的速度分布进行了试验研究,结果表明：两相流经撞击块后同样呈现速度差别,撞击块越高、速度差越大；撞击块后部同样呈现回流区,撞击块升高,回流区有后移、上升趋势,回流程度加大。在浓淡两侧出口稻壳颗粒的分布特性研究中,采用颗粒称量筛分法对浓淡分离特性与颗粒粒径分布进行了研究,结果表明：浓淡燃烧器对于稻壳颗粒同样呈现出良好的浓淡分离特性,撞击块越高,浓淡分离效果越显著,撞击块高度为40mm、50mm、60mm时浓淡比分别为1.39、1.87、4.19；同时浓测总体颗粒粒径要大于淡侧,撞击块越高,这种趋势越明显
【关键词】：玻璃粉颗粒 稻壳颗粒 浓淡直流燃烧器 运动特性 分离特性
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK16
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-29
• 1.1 课题背景及意义12-13
• 1.2 生物质能应用技术13-17
• 1.2.1 生物质发电技术13-15
• 1.2.2 液体燃料技术15-16
• 1.2.3 热化学转化技术16
• 1.2.4 生物转化技术16-17
• 1.3 多相流测量技术综述17-28
• 1.3.1 粒子图像测速(PIV)及相关技术17-21
• 1.3.2 光学成像技术21-24
• 1.3.3 光纤探针技术24-26
• 1.3.4 电容层析成像技术26-28
• 1.4 主要研究内容28-29
• 第二章 试验系统与方法介绍29-42
• 2.1 试验系统介绍29-34
• 2.1.1 撞击块式低NOx浓淡直流燃烧器29-30
• 2.1.2 试验系统介绍30-34
• 2.1.2.1 燃烧器模型32-33
• 2.1.2.2 给料机33
• 2.1.2.3 旋风筒33-34
• 2.1.3.4 布袋除尘器34
• 2.1.3.5 引风机34
• 2.2 激光相位多普勒分析测量(PDA)系统34-38
• 2.2.1 PDA测量原理34-36
• 2.2.2 PDA测量系统介绍36-38
• 2.3 高速摄像测量系统38-40
• 2.3.1 高速摄像测量介绍38-39
• 2.3.2 AOS高速数字摄像机39-40
• 2.3.3 片状激光发射器40
• 2.4 本章小结40-42
• 第三章 玻璃粉颗粒在浓淡燃烧器中运动特性的试验研究42-56
• 3.1 气固两相流冷态模化原理与计算42-45
• 3.1.1 气固两相流冷模原理42-43
• 3.1.2 冷态模化计算43-45
• 3.2 试验方法与工况介绍45-47
• 3.3 试验结果分析47-54
• 3.3.1 速度场分析47-50
• 3.2.2 湍流度分析50-52
• 3.3.3 浓度场分析52-54
• 3.4 本章小结54-56
• 第四章 稻壳颗粒在浓淡直流燃烧器中运动特性的试验研究56-74
• 4.1 稻壳颗粒物料分析56-58
• 4.2 稻壳颗粒在浓淡直流燃烧器中速度分布的试验研究58-64
• 4.2.1 试验方法与工况介绍58-59
• 4.2.2 试验结果分析59-64
• 4.3 浓淡两侧出口稻壳分布的试验研究64-71
• 4.3.1 试验方法与工况介绍64-66
• 4.3.2 试验结果分析66-71
• 4.3.2.1 浓淡两侧分离比分析66-68
• 4.3.2.2 浓淡两侧稻壳颗粒粒径分析68-71
• 4.4 本章小结71-74
• 第五章 全文总结及展望74-78
• 5.1 全文总结74-76
• 5.2 工作展望76-78
• 参考文献78-83
• 作者简介及攻读期成果83

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本文编号：1105972