富氧浓度对天然气在O 2 /N 2 气氛下燃烧特性影响的研究

发布时间：2023-06-18 04:50

　　面对资源紧缺、效率低下的国内工业行业现状,寻求出既能节约能源又能提高生产效率的生产技术既是市场发展自身的要求,也是政府与全民一直努力的方向。富氧燃烧能够提高天然气利用效率,减少天然气使用量,提高生产效率,优化工业炉的设计、减少燃烧烟气排放,从而达到节能减排的目的。以1500KW的天然气工业加热炉为研究对象,从燃烧学的基本理论出发,依据能量守恒原理对理论助燃气体量、烟气量、理论燃烧温度进行了计算,在O2/N2气氛下,助燃气体中氧气浓度每上升2%,炉膛内部温度平均随之上升67℃。利用加热炉反平衡原理计算加热炉热效率,氧气浓度每增加2%,加热炉耗费燃气降低0.33⁰.86Nm3/h。氧气浓度每升高2%,排烟热损失降低百分率升高3.3%⁶.63%,降能耗效果十分显著。建立了加热炉几何模型,应用ANSYS Fluent软件对加热炉燃烧性能进行了数值计算,研究了助燃气体中的不同氧气浓度对燃烧温度、炉膛内烟气速度、组分分布和辐射特性的影响规律;比较目前主流的三种制备富氧气体的方法,选取膜系统费用、电费、总成本等因素建立多元线性数学模型,对富氧燃烧加热炉系统...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 富氧燃烧的背景及意义
    1.2 富氧燃烧的基本原理和特点
        1.2.1 质量作用定律
        1.2.2 阿雷尼乌斯定律
        1.2.3 富氧燃烧系统流程
    1.3 富氧燃烧研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文研究的内容
第二章 O₂/N₂气氛下天然气在加热炉内燃烧的理论计算
    2.1 助燃气体量的计算
    2.2 烟气量计算
    2.3 理论燃烧温度
    2.4 加热炉能耗计算
        2.4.1 排烟热损失计算
        2.4.2 加热炉热平衡与热效率
        2.4.3 加热炉能耗计算
    2.5 本章小结
第三章 加热炉燃烧过程数学物理模型
    3.1 加热炉概况
        3.1.1 加热炉性能简介
        3.1.2 燃烧系统
    3.2 数学模型
        3.2.1 基本守恒方程
        3.2.2 湍流模型
        3.2.3 燃烧模型
        3.2.4 辐射换热模型
    3.3 加热炉炉膛几何模型
        3.3.1 模型简化
        3.3.2 网格划分
    3.4 边界条件设定
        3.4.1 空气进口边界条件
        3.4.2 燃料进口边界条件
        3.4.3 出口边界条件
        3.4.4 设定模拟工况
    3.5 本章小结
第四章 数值模拟结果与分析
    4.1 温度分布特征与分析
    4.2 速度分布特征与分析
    4.3 组分分布特征与分析
    4.4 烟气辐射特征与分析
    4.5 本章小结
第五章 加热炉富氧燃烧的经济性分析
    5.1 富氧空气制备
    5.2 加热炉富氧燃烧的经济性分析
        5.2.1 EViews中的基本线性回归模型
        5.2.2 多元线性回归分析
        5.2.3 31%氧气浓度时加热炉的经济效益
    5.3 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3834816