本文關(guān)鍵詞：富氧燃燒高溫火焰測量及燃燒器開發(fā)研究

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【摘要】：對石油焦采用富氧燃燒是一種探尋潔凈燃燒技術(shù)的嘗試,有著巨大的市場前景。由于石油焦發(fā)熱量大且富氧燃燒溫度高的特點,對其燃燒溫度的測量及燃燒器熱態(tài)性能的研究顯得尤為重要。本文針對高溫溫度場測量技術(shù)及石油焦富氧燃燒器的開發(fā)進(jìn)行試驗研究,通過對比不同的測溫方式研究3CCD測溫系統(tǒng)的高溫測量性能,通過溫度、熱流及煙氣等數(shù)據(jù)研究新設(shè)計的石油焦富氧燃燒器的熱態(tài)性能。 本文針對傳統(tǒng)的基于彩色CCD相機的比色測溫法進(jìn)行了改進(jìn),提出了3CCD分色曝光比色測溫法。實驗結(jié)果表明,3CCD分色曝光比色測溫法可以有效解決高溫測量時測溫范圍過窄的難題,通過合理選擇RGB曝光時間,可以將測溫范圍拓寬至140%以上；利用線性插值法可以有效避免多次黑體爐標(biāo)定的困擾,使得現(xiàn)場測溫時可自由選擇RGB的曝光時間；采用分色曝光比色測溫時,RB比色測溫精度要高于RG比色及RGB比色測溫精度,對測溫過程中受煙霧、目標(biāo)發(fā)射率等干擾誤差進(jìn)行逐一修正,使得3CCD比色測溫值更接近于真實值。 針對石油焦富氧燃燒設(shè)計了新型的石油焦富氧燃燒器,并對其進(jìn)行熱態(tài)實驗,該燃燒器可適應(yīng)純氧及空氣等多種工況。采用3CCD系統(tǒng)、紅外熱像儀及紅外高溫計進(jìn)行溫度測量,結(jié)果表明：3CCD系統(tǒng)溫度測量值最高,紅外熱像儀測溫值其次,紅外高溫計對爐內(nèi)燃燒火焰溫度的測量誤差最大,不適用于火焰測溫；3CCD系統(tǒng)對測溫誤差進(jìn)行了有效的消除,其測得的顏色溫度最為接近于真實溫度,對紅外熱像儀火焰測溫模型進(jìn)行改進(jìn),并基于3CCD的測溫值進(jìn)行了火焰發(fā)射率修正,使得紅外熱像儀測溫值接近于3CCD的顏色溫度。通過對溫度及熱流數(shù)據(jù)的分析表明：對該燃燒器進(jìn)行純氧燃燒工況,當(dāng)上下純氧量不等時,爐內(nèi)溫度及熱流密度整體升高；進(jìn)行空氣工況時,隨著二次風(fēng)的增加,爐內(nèi)溫度及熱流密度整體升高,但升高幅度逐漸減小。煙氣數(shù)據(jù)表明：采用中心管送粉、外側(cè)純氧助燃的方式將會導(dǎo)致爐內(nèi)局部缺風(fēng),CO含量急劇增加；上下純氧量不等時,將促進(jìn)CO和SO2的生成,而抑制NO的產(chǎn)生。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK16

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本文編號：1226243