O 2 /H 2 O條件下合成氣同軸射流擴散火焰穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2020-12-22 03:02
隨著環(huán)境問題和全球變暖的加劇,各國將關注的焦點放在發(fā)展先進發(fā)電技術和CO2捕捉與封存技術(CCS)。本課題組基于CES零排放發(fā)電技術,提出煤基-氧-水蒸氣燃燒的近零排放發(fā)電系統(tǒng)(Oxy-Coal Combustion Steam System of NearZero Emissions,OCCSS),具有高發(fā)電效率的同時實現CO2捕捉封存,驅油回收。OCCSS系統(tǒng)采用甲烷或者合成氣作為燃料,以氧氣和水蒸氣混氣作為氧化劑,系統(tǒng)中燃燒環(huán)境具有高溫、高壓、高氧、高水蒸氣濃度的特點,基于OCCSS系統(tǒng)的極端燃燒條件,本文實驗研究了合成氣同軸射流擴散火焰在O2/H2O氣氛下燃燒的穩(wěn)定特性。已有的同軸射流擴散火焰穩(wěn)定性研究都采用空氣作為氧化劑,而本文研究中將水蒸氣和氧氣混合作為氧化劑氣氛。設計了同軸射流火焰燃燒器,同時驗證了試驗臺的可靠性與準確性。該燃燒器能夠為合成氣火焰的穩(wěn)定性研究提供充足均勻的O2/H2O氧化劑氣氛。在此基礎上,研究了合成氣成分、水蒸氣濃度、預熱溫...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 課題來源及研究背景
1.1.2 合成氣的燃燒特性
1.1.3 燃用合成氣的優(yōu)缺點
1.2 國內外研究現狀及分析
1.2.1 射流擴散火焰簡介
1.2.2 射流擴散火焰不穩(wěn)定性
1.2.3 火焰抬升和熄滅的影響因素
1.3 火焰穩(wěn)定機制研究現狀
1.3.1 層流射流火焰穩(wěn)定機制
1.3.2 湍流射流火焰穩(wěn)定機制
1.4 研究目標及內容
第2章 試驗裝置及實驗方法
2.1 引言
2.2 實驗系統(tǒng)介紹
2.3 同軸射流燃燒器的設計
2.3.1 國內外試驗臺的調研與總結
2.3.2 燃燒器尺寸的確定
2.4 實驗步驟
2.5 本章小結
2/H2O條件下CO/H2火焰穩(wěn)定性實驗研究">第3章 O2/H2O條件下CO/H2火焰穩(wěn)定性實驗研究
3.1 引言
3.2 空氣氣氛下甲烷火焰穩(wěn)定性實驗
3.2.1 無伴流速度時的抬升特性
3.2.2 點火位置對火焰穩(wěn)定特性的影響
3.2.3 射流速度對火焰穩(wěn)定特性的影響
3.2.4 抬升火焰的振蕩現象
3.3 CO火焰根部的淬熄
2比例對火焰穩(wěn)定性的影響"> 3.4 不同CO/H2比例對火焰穩(wěn)定性的影響
2比例對火焰吹熄極限的影響"> 3.4.1 不同CO/H2比例對火焰吹熄極限的影響
2比例對火焰結構的影響"> 3.4.2 不同CO/H2比例對火焰結構的影響
2O含量對火焰穩(wěn)定性的影響"> 3.5 不同H2O含量對火焰穩(wěn)定性的影響
2O含量對火焰吹熄極限的影響"> 3.5.1 不同H2O含量對火焰吹熄極限的影響
2O含量對火焰結構的影響"> 3.5.2 不同H2O含量對火焰結構的影響
3.6 不同預熱溫度對于火焰穩(wěn)定性的影響
3.7 本章小結
第4章 稀釋對火焰穩(wěn)定性的影響
4.1 引言
4.2 燃料稀釋對火焰穩(wěn)定性的影響
4.3 不同氧化劑組分對于火焰穩(wěn)定性的影響
4.3.1 不同氧化劑組分對火焰吹熄極限的影響
4.3.2 不同氧化劑組分對火焰結構的影響
4.4 根部變化對火焰穩(wěn)定性的影響
4.5 流態(tài)變化對火焰穩(wěn)定性的影響
4.6 本章小結
結論及展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高壓下CO2稀釋的CO/H2/Air火焰貧可燃極限處的輻射重吸收效應的數值研究[J]. 陶志強,艾育華,孔文俊. 工程熱物理學報. 2012(07)
[2]稀釋燃燒的火焰穩(wěn)定性[J]. 劉玉英,MOST Jean-Michel,BAUER Philippe,楊茂林. 燃燒科學與技術. 2009(02)
[3]氫氣-空氣-稀釋氣混合氣層流燃燒速度的測定和火焰穩(wěn)定性分析[J]. 胡二江,何佳佳,黃佐華,金春,王婕,苗海燕,王錫斌,蔣德明. 科學通報. 2008(20)
[4]燃燒中低熱值燃料時燃氣輪機系統(tǒng)的應對方案及其性能分析[J]. 張學鐳,王松嶺,陳海平,周蘭欣. 中國電機工程學報. 2006(19)
[5]氫氣和水蒸氣對甲烷/空氣層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊慬J]. 張波,傅維標. 燃燒科學與技術. 2004(06)
[6]燃氣輪機燃燒室燃燒天然氣和燃燒中低熱值煤氣的比較[J]. 徐綱,聶超群,黃偉光,陳靜宜. 工程熱物理學報. 2003(01)
[7]基于湍流間歇性的射流火焰熄火機理研究[J]. 楊宏旻,劉勇,顧璠,徐益謙. 西安交通大學學報. 2001(07)
博士論文
[1]非預混火焰中的流動及燃燒不穩(wěn)定性的直接數值模擬研究[D]. 姜婕妤.中國科學技術大學 2015
[2]低熱值氣體燃料發(fā)動機燃燒過程及火焰穩(wěn)定性研究[D]. 許健.北京交通大學 2014
[3]DME與丙烷層流稀釋擴散火焰的抬升特性研究[D]. 周杰.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[4]氧燃燒系統(tǒng)的能源-經濟-環(huán)境綜合分析評價[D]. 熊杰.華中科技大學 2011
[5]氫氣/氣體燃料層流燃燒特性及液滴碰撞動力學基礎研究[D]. 湯成龍.西安交通大學 2011
[6]低熱值燃氣預混火焰燃燒機理研究[D]. 顏蓓蓓.天津大學 2010
[7]燃氣輪機合成氣燃燒室燃燒穩(wěn)定性的實驗研究[D]. 房愛兵.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2007
碩士論文
[1]稀釋劑對高溫高壓下合成氣層流預混火焰燃燒特性影響研究[D]. 韓敏超.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2015
[2]H2O對中低熱值燃料燃燒特性影響的初步研究[D]. 詹德君.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2014
[3]CO混合燃料燃燒特性和污染物生成實驗研究與分析[D]. 石偉.北京工業(yè)大學 2013
[4]合成氣稀釋擴散火焰的實驗和數值研究[D]. 惠鑫.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2007
[5]射流剪切層及相關預混火焰的被動控制[D]. 穆克進.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2006
本文編號:2931016
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 課題來源及研究背景
1.1.2 合成氣的燃燒特性
1.1.3 燃用合成氣的優(yōu)缺點
1.2 國內外研究現狀及分析
1.2.1 射流擴散火焰簡介
1.2.2 射流擴散火焰不穩(wěn)定性
1.2.3 火焰抬升和熄滅的影響因素
1.3 火焰穩(wěn)定機制研究現狀
1.3.1 層流射流火焰穩(wěn)定機制
1.3.2 湍流射流火焰穩(wěn)定機制
1.4 研究目標及內容
第2章 試驗裝置及實驗方法
2.1 引言
2.2 實驗系統(tǒng)介紹
2.3 同軸射流燃燒器的設計
2.3.1 國內外試驗臺的調研與總結
2.3.2 燃燒器尺寸的確定
2.4 實驗步驟
2.5 本章小結
2/H2O條件下CO/H2火焰穩(wěn)定性實驗研究">第3章 O2/H2O條件下CO/H2火焰穩(wěn)定性實驗研究
3.1 引言
3.2 空氣氣氛下甲烷火焰穩(wěn)定性實驗
3.2.1 無伴流速度時的抬升特性
3.2.2 點火位置對火焰穩(wěn)定特性的影響
3.2.3 射流速度對火焰穩(wěn)定特性的影響
3.2.4 抬升火焰的振蕩現象
3.3 CO火焰根部的淬熄
2比例對火焰穩(wěn)定性的影響"> 3.4 不同CO/H2比例對火焰穩(wěn)定性的影響
2比例對火焰吹熄極限的影響"> 3.4.1 不同CO/H2比例對火焰吹熄極限的影響
2比例對火焰結構的影響"> 3.4.2 不同CO/H2比例對火焰結構的影響
2O含量對火焰穩(wěn)定性的影響"> 3.5 不同H2O含量對火焰穩(wěn)定性的影響
2O含量對火焰吹熄極限的影響"> 3.5.1 不同H2O含量對火焰吹熄極限的影響
2O含量對火焰結構的影響"> 3.5.2 不同H2O含量對火焰結構的影響
3.6 不同預熱溫度對于火焰穩(wěn)定性的影響
3.7 本章小結
第4章 稀釋對火焰穩(wěn)定性的影響
4.1 引言
4.2 燃料稀釋對火焰穩(wěn)定性的影響
4.3 不同氧化劑組分對于火焰穩(wěn)定性的影響
4.3.1 不同氧化劑組分對火焰吹熄極限的影響
4.3.2 不同氧化劑組分對火焰結構的影響
4.4 根部變化對火焰穩(wěn)定性的影響
4.5 流態(tài)變化對火焰穩(wěn)定性的影響
4.6 本章小結
結論及展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高壓下CO2稀釋的CO/H2/Air火焰貧可燃極限處的輻射重吸收效應的數值研究[J]. 陶志強,艾育華,孔文俊. 工程熱物理學報. 2012(07)
[2]稀釋燃燒的火焰穩(wěn)定性[J]. 劉玉英,MOST Jean-Michel,BAUER Philippe,楊茂林. 燃燒科學與技術. 2009(02)
[3]氫氣-空氣-稀釋氣混合氣層流燃燒速度的測定和火焰穩(wěn)定性分析[J]. 胡二江,何佳佳,黃佐華,金春,王婕,苗海燕,王錫斌,蔣德明. 科學通報. 2008(20)
[4]燃燒中低熱值燃料時燃氣輪機系統(tǒng)的應對方案及其性能分析[J]. 張學鐳,王松嶺,陳海平,周蘭欣. 中國電機工程學報. 2006(19)
[5]氫氣和水蒸氣對甲烷/空氣層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊慬J]. 張波,傅維標. 燃燒科學與技術. 2004(06)
[6]燃氣輪機燃燒室燃燒天然氣和燃燒中低熱值煤氣的比較[J]. 徐綱,聶超群,黃偉光,陳靜宜. 工程熱物理學報. 2003(01)
[7]基于湍流間歇性的射流火焰熄火機理研究[J]. 楊宏旻,劉勇,顧璠,徐益謙. 西安交通大學學報. 2001(07)
博士論文
[1]非預混火焰中的流動及燃燒不穩(wěn)定性的直接數值模擬研究[D]. 姜婕妤.中國科學技術大學 2015
[2]低熱值氣體燃料發(fā)動機燃燒過程及火焰穩(wěn)定性研究[D]. 許健.北京交通大學 2014
[3]DME與丙烷層流稀釋擴散火焰的抬升特性研究[D]. 周杰.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2013
[4]氧燃燒系統(tǒng)的能源-經濟-環(huán)境綜合分析評價[D]. 熊杰.華中科技大學 2011
[5]氫氣/氣體燃料層流燃燒特性及液滴碰撞動力學基礎研究[D]. 湯成龍.西安交通大學 2011
[6]低熱值燃氣預混火焰燃燒機理研究[D]. 顏蓓蓓.天津大學 2010
[7]燃氣輪機合成氣燃燒室燃燒穩(wěn)定性的實驗研究[D]. 房愛兵.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2007
碩士論文
[1]稀釋劑對高溫高壓下合成氣層流預混火焰燃燒特性影響研究[D]. 韓敏超.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2015
[2]H2O對中低熱值燃料燃燒特性影響的初步研究[D]. 詹德君.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2014
[3]CO混合燃料燃燒特性和污染物生成實驗研究與分析[D]. 石偉.北京工業(yè)大學 2013
[4]合成氣稀釋擴散火焰的實驗和數值研究[D]. 惠鑫.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2007
[5]射流剪切層及相關預混火焰的被動控制[D]. 穆克進.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2006
本文編號:2931016
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/2931016.html
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