渐变型多孔介质燃烧器的研究与开发

发布时间：2017-03-20 22:06

  本文关键词：渐变型多孔介质燃烧器的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：能源结构调整和天然气应用越来越受到我国的重视,开展天然气清洁无污染燃烧的研究具有重要的现实意义。气体燃料在渐变型多孔介质中的燃烧技术在很多方面具有其优越性,将它应用于天然气的高效低污染燃烧,是一项填补国内空白的工作。 本文以实现高效清洁燃烧为目标,研究了渐变型多孔介质中燃烧特性、污染物排放特性、传热特性和阻力特性,在此基础上设计了渐变型多孔介质燃气炉,并对燃气炉进行了传热与污染物排放特性的研究。 建立了渐变型多孔介质燃烧器单管试验系统,对燃烧器的性能进行了研究。利用对燃烧室温度变化的监测,探讨了渐变型多孔介质燃烧器的启动特性规律。得到渐变型多孔介质燃烧器具有较低的NOx和CO排放浓度、较强的传热特性和较小的阻力。为多孔介质燃气炉的设计奠定了基础。 进行了渐变型多孔介质燃烧器在分级送风方式下性能的研究,所得结果还与单管试验进行了比较。发现分级送风方式下燃烧室温度分布更均匀,对低NO_x排放具有很好的作用,但是在启动特性和传热特性方面都不如单管试验燃烧器。 在试验研究的基础上,探索设计了渐变型多孔介质燃气炉。从市场调查和试验经验出发,通过计算确定燃气炉的一些基本参数和炉型。同时对燃气炉的设计方法进行了探索,通过计算确定了燃气炉各部分的结构参数。 建立了多孔介质燃气炉试验系统,对燃气炉进行了试验研究。通过燃气炉的传热特性研究,多孔介质燃气炉基本符合设计要求,并具有较大的负荷调节范围。燃气炉的最高换热效率约为99%,排烟温度很低,部分水蒸汽凝结。采用罗斯蒙特(Rosement)烟气分析仪对污染物排放进行了在线测量,得到了燃气炉运行时NO_x和CO的排放规律。并发现多孔介质燃气炉在试验工况范围内压力降都相当小。
【关键词】：多孔介质 燃烧器 天然气 预混燃烧 渐变型多孔介质 燃气炉
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK175
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 图目录7-9
• 表目录9-10
• 目录10-13
• 第一章 绪论13-34
• 1.1 背景13-19
• 1.1.1 我国能源结构和大气污染现状13-15
• 1.1.2 我国天然气使用越来越广泛15-16
• 1.1.3 天然气应用16-18
• 1.1.4 多孔介质燃烧技术18-19
• 1.2 多孔介质燃烧简介19-29
• 1.2.1 多孔介质燃烧概述19-21
• 1.2.2 多孔介质燃烧技术的研究现状21-23
• 1.2.3 多孔介质燃烧技术的应用23-28
• 1.2.4 进一步研究多孔介质技术的意义28-29
• 1.3 本文研究的目的和内容29-30
• 1.4 本章小结30-31
• 参考文献31-34
• 第二章 多孔介质燃烧和传热试验研究34-56
• 2.1 引言34
• 2.2 多孔介质燃烧和传热试验系统34-38
• 2.2.1 供气系统35-36
• 2.2.2 燃烧与换热系统36
• 2.2.3 测量处理系统36-37
• 2.2.4 试验参数选择37-38
• 2.3 渐变型多孔介质中的燃烧特性38-44
• 2.3.1 燃烧室温度分布规律38-42
• 2.3.2 渐变型多孔介质燃烧的启动特性42-44
• 2.4 渐变型多孔介质中燃烧的污染物排放特性44-47
• 2.4.1 渐变型多孔介质中燃烧的NO_x排放44-46
• 2.4.2 渐变型多孔介质中燃烧的CO排放46-47
• 2.5 渐变型多孔介质中的传热特性47-50
• 2.5.1 渐变型多孔介质燃烧室的换热效率47-48
• 2.5.2 渐变型多孔介质燃烧器的换热系数48-50
• 2.6 渐变型多孔介质中的阻力特性50-52
• 2.7 本章小结52-54
• 参考文献54-56
• 第三章 多孔介质分级送风燃烧试验研究56-72
• 3.1 引言56
• 3.2 分级送风燃烧试验系统与方法56-57
• 3.3 分级送风多孔介质中的燃烧特性57-64
• 3.3.1 燃烧室近壁面温度分布57-62
• 3.3.2 分级送风多孔介质燃烧的启动特性62-64
• 3.4 分级送风多孔介质中燃烧的污染物排放特性64-66
• 3.4.1 分级送风多孔介质中燃烧的NO_x排放64-65
• 3.4.2 分级送风多孔介质中燃烧的CO排放65-66
• 3.5 分级送风多孔介质中的传热特性66-69
• 3.5.1 分级送风多孔介质燃烧器的换热效率66-67
• 3.5.2 分级送风多孔介质燃烧器的平均换热系数67-69
• 3.6 渐变型多孔介质中的阻力特性69-70
• 3.7 本章小结70-71
• 参考文献71-72
• 第四章 多孔介质燃气炉设计72-89
• 4.1 引言72
• 4.2 多孔介质燃气炉设计参数72-73
• 4.3 燃气炉的选型73-77
• 4.4 多孔介质燃气炉的结构设计和热力计算77-87
• 4.4.1 燃烧室结构设计和热力计算77-79
• 4.4.2 换热管束的结构设计和热力计算79-83
• 4.4.3 燃气炉设计参数变化分析和试验预测83-84
• 4.4.4 燃气炉热力计算框图84-85
• 4.4.5 燃气炉热力计算结果汇总85-87
• 4.5 本章小结87-88
• 参考文献88-89
• 第五章 多孔介质燃气炉试验研究89-102
• 5.1 引言89
• 5.2 多孔介质燃气炉试验系统89-92
• 5.2.1 供气供水系统90
• 5.2.2 燃气炉本体90-91
• 5.2.3 测量处理系统91
• 5.2.4 试验参数选择91-92
• 5.3 多孔介质燃气炉的传热特性92-96
• 5.3.1 多孔介质燃气炉的换热效率93-94
• 5.3.2 多孔介质燃气炉的换热系数94-96
• 5.4 多孔介质燃气炉的污染物排放特性96-99
• 5.4.1 多孔介质燃气炉NO_x排放浓度97-98
• 5.4.2 多孔介质燃气炉CO排放浓度98-99
• 5.5 多孔介质燃气炉的阻力特性99-100
• 5.6 本章小结100-101
• 参考文献101-102
• 第六章 全文总结102-105
• 6.1 本文主要研究成果102-104
• 6.2 不足之处和今后工作的建议104-105
• 符号表105-106
• 作者攻读硕士期间发表的论文106-107
• 致谢107-108
• 附图108

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 史俊瑞;多孔介质中预混气体超绝热燃烧机理及其火焰特性的研究[D];大连理工大学;2007年

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本文编号：258522