本文關鍵詞：RIJKE型脈動燃燒器的放大設計及排放特性研究

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【摘要】：能源是工業(yè)化的基礎,幾乎所有工業(yè)生產都離不開能源,大部分能源的利用方式是燃燒放熱,而傳統(tǒng)燃燒方式利用效率較低而且會對大氣產生大量污染,因此,如何高效清潔的利用能源成為科研工作者研究的焦點。脈動燃燒是在聲振條件下發(fā)生的一種周期性燃燒過程,與常規(guī)的穩(wěn)態(tài)燃燒相比,其優(yōu)點主要體現(xiàn)在高效率和低污染。目前脈動燃燒的理論研究還不完善,使得其工程應用不是很成熟,尤其在大功率脈動燃燒器的應用方面。本文通過對小型Rijke型脈動燃燒器的運行特性進行了掃描實驗,得到了脈動燃燒器穩(wěn)定運行的功率范圍,并對其運行特性進行分析,提出一個更加契合Rijke型脈動燃燒器結構特點的定義:火焰的燃燒強度。以此燃燒強度為準則對脈動燃燒器進行了功率放大,設計了不同形式的燃燒床層結構以改善燃燒床中火焰的均勻性,實現(xiàn)了功率約為100kW脈動熱水鍋爐的穩(wěn)定運行,并對其換熱效率和尾氣排放進行了測量和研究。本文的主要結論有:1、對小型實驗室規(guī)模Rijke型燃燒裝置進行了掃描式實驗,得到其穩(wěn)定運行的功率范圍為0.10kW-0.35kW,并驗證燃燒過程中火焰圖像、聲波的采集和分析來判斷燃燒的狀態(tài)的可行性。2、以本文定義的燃燒強度為放大準則,以小功率脈動燃燒器的燃燒強度為基礎,參考一般鍋爐的設計方法,對里克型脈動燃燒器進行了放大設計,并設計了不同形式的燃燒床層結構,使其在功率為100kW-130kW范圍內實現(xiàn)脈動燃燒;3、設計并加工了功率為100kW左右的脈動燃燒熱水鍋爐,對其換熱效率和尾氣排放特性進行了研究,發(fā)現(xiàn)相同實驗條件下,脈動燃燒的熱效率比穩(wěn)態(tài)燃燒的熱效率高30%,CO和NO_x的排放量比穩(wěn)態(tài)燃燒的排放量分別降低62%和71%。
【關鍵詞】：脈動燃燒 燃燒強度 放大設計 燃燒床層 NO_x
【學位授予單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK16
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 前言8-17
• 1.1 課題研究背景及意義8
• 1.2 脈動燃燒技術簡介8-13
• 1.2.1 脈動燃燒器的基本類型及工作原理9-12
• 1.2.2 脈動燃燒器的工程應用12-13
• 1.3 脈動燃燒的國內外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 脈動燃燒的國內研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 脈動燃燒的國外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 課題研究的主要內容16-17
• 2 Rijke型脈動燃燒器的試驗研究17-29
• 2.1 試驗裝置17-18
• 2.2 火焰結構和聲波分析18-23
• 2.2.1 火焰結構分析18-21
• 2.2.2 聲波分析21-23
• 2.3 脈動燃燒器運行穩(wěn)定性23-25
• 2.4 脈動燃燒放大準則25-28
• 2.4.1 脈動燃燒最大火焰高度25-27
• 2.4.2 燃燒強度27-28
• 2.5 本章小結28-29
• 3 脈動燃燒器的放大設計驗證及運行特性29-49
• 3.1 燃燒器放大設計困難29
• 3.2 脈動燃燒器的結構設計29-41
• 3.2.1 燃燒室的設計29-31
• 3.2.2 尾管的設計31-32
• 3.2.3 燃燒床層的設計32-38
• 3.2.4 其他輔助系統(tǒng)的設計38-41
• 3.3 脈動燃燒器的運行特性41-48
• 3.3.1 脈動燃燒器的運行特性42-43
• 3.3.2 脈動燃燒器的排放特性43-48
• 3.4 本章小結48-49
• 4 脈動燃燒在熱水鍋爐的應用49-57
• 4.1 脈動燃燒鍋爐的結構設計49-50
• 4.2 脈動熱水鍋爐的工作性能50-53
• 4.3 脈動熱水鍋爐的排放特性53-56
• 4.4 本章小結56-57
• 5 結論和展望57-59
• 5.1 結論57-58
• 5.2 展望58-59
• 6 參考文獻59-64
• 7 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況64-65
• 8 致謝65

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李國能;周昊;尤鴻燕;岑可法;;變功率下Rijke預混燃燒器的熱聲不穩(wěn)定[J];燃燒科學與技術;2008年04期

2 劉云芳;程樂鳴;鄭海嘯;駱仲泱;岑可法;;Rijke管及其燃燒裝置的理論研究進展[J];熱力發(fā)電;2006年09期

3 ;[J];;年期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李文飛;RIJKE型脈動燃燒器的放大設計及排放特性研究[D];天津科技大學;2016年

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本文編號：1032479