O 2 /H 2 O条件下CO/H 2 /CH 4 层流火焰传播速度研究
发布时间：2021-03-29 19:03
煤基燃料-氧-水蒸气燃烧系统（OCCSS）采用合成气或超净煤作为燃料。采用不同煤种或不同的合成气加工工艺,会导致燃料中CO/H2/CH4主要可燃气体的比例发生变化。此外,在设计燃烧器与组织燃烧时需要综合考虑当量比、预热温度、水蒸气浓度等因素对火焰传播速度的影响。本文采用本生灯火焰法实验测量了不同组分、化学当量比、预热温度与水蒸气浓度时CO/H2/CH4/O2/H2O预混气的层流火焰传播速度。利用GRI 3.0与USC II机理模拟火焰传播速度并与实验结果对比,最终采用与实验结果更接近的GRI 3.0机理对预混气层流火焰传播速度进行热力学与化学动力学分析。研究表明,CH4含量对火焰传播速度的影响与CO/H2的比例有关,在水蒸气浓度为47%情况下,当CO/H2高于75/25时,火焰传播速度随CH4含量升高而非线性增大;当CO/H2低于75/25时,火焰...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Yantaovsky发电系统原理图
图 1-3 煤基燃料-氧-水蒸气燃烧零排放发电系统原理图)[14]该系统是以水为循环工质的半闭式发电系统，在纯氧加压的条件下，做功在燃烧室中被直接加热，排气直接推动透平做功。这与传统的间接加热工质的循环有很大不同。传统朗肯循环发电系统由燃烧系统、汽水系统和发电系统三构成，其利用燃烧系统内到高温烟气来加热汽水系统内的循环工质。同时，在空气的燃烧过程中，产生了以 CO2/N2为主的烟气，同时产生了 CO、NOx、P及重金属等污染物。而在 OCCSS 发电系统中，由于采用了直接对水进行加热法，故而只剩下燃烧系统和发电系统，省去了由高温烟气加热锅炉中循环水过的能量损耗，提高了能量传递效率。同时，由于省去了传统朗肯循环中的汽水整个发电系统的结构也变得更加简单；由于采用纯氧燃烧技术，分离了空气中发电系统中的 NOx 的产量也将近零；由于本系统采用加压直接燃烧的方式，设备的体积，特别是燃烧室的体积将大为减小。表 1-2 列举了不同 CO2减排的技术经济性，可以看出，OCCSS 发电系统比另两种发电系统的技术经济性更表 1-2 不同 CO2减排系统的技术经济性对比[15]OCCSSOCCSSIGCCUSC 富氧燃
图 1-5 本生灯火焰原理图[15]的优点在于结构简单，易于操作。缺点在于由于火焰对气流以及管壁对靠近它的气流具有冷却散热的作用，使得气体层差异，最终导致火焰前锋的燃烧速度，较其它部位的正常焰法是将两个完全相同的喷嘴相隔一段距离放置。在两喷嘴中预混气体，这时火焰将稳定在两个喷嘴之间，形成滞止现象焰示意图：
【参考文献】：
期刊论文
[1]《巴黎协定》格局下的中国碳市场应对[J]. 薛睿. 生态经济. 2017(02)
[2]2030年后世界能源将走向何方?——全球主要能源展望报告分析[J]. 曹斌,李文涛,杜国敏,吴浩筠. 国际石油经济. 2016(11)
[3]新形势下我国能源安全的现状及未来战略调整[J]. 李雪慧,史丹. 中国能源. 2016(07)
[4]褐煤气化特性的影响因素分析[J]. 孙加亮,叶小虎,李晓翔,刘丰. 广东化工. 2016(02)
[5]燃烧反应动力学研究进展[J]. 甯红波,李泽荣,李象远. 物理化学学报. 2016(01)
[6]水蒸气纯氧条件下合成气燃烧特性[J]. 孙绍增,孟顺,赵义军,许焕焕,郭洋洲,刘莫,秦裕琨. 化工学报. 2015(12)
[7]CO2和H2O对合成气层流燃烧速度的影响[J]. 谢永亮,王金华,张猛,卫之龙,徐楠,黄佐华. 工程热物理学报. 2014(06)
[8]双组分燃料的层流火焰速度模型[J]. 陈正. 工程热物理学报. 2012(04)
[9]高温高压下掺氢天然气的燃烧特性[J]. 常铭,苗海燕,刘岩,路林,黄佐华,蒋德明. 内燃机学报. 2010(06)
博士论文
[1]合成气预混层流燃烧特性的研究[D]. 李洪萌.北京交通大学 2016
[2]O2/H2O条件下CO/H2的层流火焰特性及化学动力学[D]. 孟顺.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]两段式干煤粉加压气化过程试验和模拟[D]. 陈智.西安热工研究院 2013
本文编号：3108031
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Yantaovsky发电系统原理图
图 1-3 煤基燃料-氧-水蒸气燃烧零排放发电系统原理图)[14]该系统是以水为循环工质的半闭式发电系统，在纯氧加压的条件下，做功在燃烧室中被直接加热，排气直接推动透平做功。这与传统的间接加热工质的循环有很大不同。传统朗肯循环发电系统由燃烧系统、汽水系统和发电系统三构成，其利用燃烧系统内到高温烟气来加热汽水系统内的循环工质。同时，在空气的燃烧过程中，产生了以 CO2/N2为主的烟气，同时产生了 CO、NOx、P及重金属等污染物。而在 OCCSS 发电系统中，由于采用了直接对水进行加热法，故而只剩下燃烧系统和发电系统，省去了由高温烟气加热锅炉中循环水过的能量损耗，提高了能量传递效率。同时，由于省去了传统朗肯循环中的汽水整个发电系统的结构也变得更加简单；由于采用纯氧燃烧技术，分离了空气中发电系统中的 NOx 的产量也将近零；由于本系统采用加压直接燃烧的方式，设备的体积，特别是燃烧室的体积将大为减小。表 1-2 列举了不同 CO2减排的技术经济性，可以看出，OCCSS 发电系统比另两种发电系统的技术经济性更表 1-2 不同 CO2减排系统的技术经济性对比[15]OCCSSOCCSSIGCCUSC 富氧燃
图 1-5 本生灯火焰原理图[15]的优点在于结构简单，易于操作。缺点在于由于火焰对气流以及管壁对靠近它的气流具有冷却散热的作用，使得气体层差异，最终导致火焰前锋的燃烧速度，较其它部位的正常焰法是将两个完全相同的喷嘴相隔一段距离放置。在两喷嘴中预混气体，这时火焰将稳定在两个喷嘴之间，形成滞止现象焰示意图：
【参考文献】：
期刊论文
[1]《巴黎协定》格局下的中国碳市场应对[J]. 薛睿. 生态经济. 2017(02)
[2]2030年后世界能源将走向何方?——全球主要能源展望报告分析[J]. 曹斌,李文涛,杜国敏,吴浩筠. 国际石油经济. 2016(11)
[3]新形势下我国能源安全的现状及未来战略调整[J]. 李雪慧,史丹. 中国能源. 2016(07)
[4]褐煤气化特性的影响因素分析[J]. 孙加亮,叶小虎,李晓翔,刘丰. 广东化工. 2016(02)
[5]燃烧反应动力学研究进展[J]. 甯红波,李泽荣,李象远. 物理化学学报. 2016(01)
[6]水蒸气纯氧条件下合成气燃烧特性[J]. 孙绍增,孟顺,赵义军,许焕焕,郭洋洲,刘莫,秦裕琨. 化工学报. 2015(12)
[7]CO2和H2O对合成气层流燃烧速度的影响[J]. 谢永亮,王金华,张猛,卫之龙,徐楠,黄佐华. 工程热物理学报. 2014(06)
[8]双组分燃料的层流火焰速度模型[J]. 陈正. 工程热物理学报. 2012(04)
[9]高温高压下掺氢天然气的燃烧特性[J]. 常铭,苗海燕,刘岩,路林,黄佐华,蒋德明. 内燃机学报. 2010(06)
博士论文
[1]合成气预混层流燃烧特性的研究[D]. 李洪萌.北京交通大学 2016
[2]O2/H2O条件下CO/H2的层流火焰特性及化学动力学[D]. 孟顺.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]两段式干煤粉加压气化过程试验和模拟[D]. 陈智.西安热工研究院 2013
本文编号：3108031
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