在鍋爐的燃燒過程中,空氣是不可或缺的,而在空氣中,氮氣大約占了78%,氮氣在高溫條件下,又會和氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氮氧化物,造成環(huán)境污染。鍋爐用天燃氣低氮燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計研究主要是通過控制燃燒過程、燃燒環(huán)境和燃燒條件,降低燃燒煙氣溫度,來抑制NOx生成,主要研究工作如下:首先,基于燃氣流量滿足燃燒器正常燃燒的前提下,將燃氣及助燃空氣分為兩級供入,按中心燃氣和主燃氣流量的比值分別取1/3、1/4、1/5設(shè)計了中心燃氣管和主燃氣管,按一次風和二次風的比值取22%設(shè)計了核心筒以及其調(diào)節(jié)模塊,采用實驗驗證參與燃燒的燃氣濃度和氧氣濃度對NOx排放的影響,確定了最佳的氣體供入結(jié)構(gòu)。然后,根據(jù)擬定的總體結(jié)構(gòu),設(shè)計了軸向直葉片式旋流器和切向彎曲葉片式頭部旋流器,在測試條件相同的情況下,對直葉片式旋流器和切向彎曲葉片式旋流器進行了對比實驗,分別驗證了對點火的成功率、火焰的穩(wěn)定性、火焰的形狀以及燃燒效率等的影響,確定了燃燒器頭部旋流器的最佳選型。最后,在保證燃燒器額定出力的前提下,在燃燒區(qū)分別引入30%、35%、40%的煙氣,對燃燒器進行性能測試,用以研究參與燃燒的煙氣濃度對NOx生成的影響,確定了煙氣再循環(huán)... 

【文章來源】：湖南理工學院湖南省

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

低氮燃燒器工作示意簡圖

湖南理工學院碩士學位論文第2章低氮燃燒器的技術(shù)性能要求和總體結(jié)構(gòu)9二級助燃空氣流量比，將供入一級摻混燃燒區(qū)的助燃空氣量減少，使一級摻混燃燒區(qū)在低氧條件下燃燒，二級摻混燃燒區(qū)在富氧的條件下燃燒。此時一級摻混燃燒區(qū)內(nèi)助燃空氣不夠燃氣燃燒，燃燒溫度降低，減少了熱NOx的生成。而二級摻混燃燒區(qū)內(nèi)氧氣富足，一級摻混燃燒區(qū)內(nèi)生成的煙氣在二級摻混燃燒區(qū)內(nèi)充分燃燼。2.2.2本低氮燃燒器的總體結(jié)構(gòu)根據(jù)低氮燃燒器的性能要求及工作原理，先擬定低氮燃燒器的總體結(jié)構(gòu)，如圖2-2所示。天然氣低氮燃燒器主要由火檢組件1、觀察筒2、火焰管3、燃燒器本體4、中心氣管5、門板組件6、氣箱組件7、核心筒組件8、主燃氣管組件9、點火槍10和旋流器11幾大組件構(gòu)成�；饳z組件、觀察筒以及點火槍組裝在核心筒組件上，核心筒組件左端與門板組件連接，右端和旋流器同心，并被旋流器固定；其中，中心氣管安裝在核心筒組件上，與火檢組件、觀察筒以及點火槍位于同一直徑上，均勻分布，中心氣管右端與旋流器內(nèi)圓端面平齊，左端與氣箱組件連接；氣箱組件與門板組件連接，位于殼體組件右側(cè)，火焰管嵌入殼體組件，位于其左側(cè)，氣箱組件、門板組件、殼體組件以及火焰管要求保障同心度。圖2-2低氮燃燒器總體基本結(jié)構(gòu)圖1、火檢組件2、觀察筒3、火焰管4、燃燒器本體5、中心氣管6、門板組件7、氣箱組件8、核心筒組件9、主燃氣管組件10、點火槍11、旋流器2.2.3本低氮燃燒器結(jié)構(gòu)的特點低氮燃燒器連續(xù)分層次的供應(yīng)燃氣以及助燃空氣，充分摻混燃氣和助燃空氣，燃氣由多根燃氣管上的噴孔噴射進燃燒器，形成多個小火焰，降低了燃燒溫度，減少了氮氧化物的生成。本低氮燃燒器的特點如下：（1）設(shè)置核心筒，將助燃空氣分為兩級，形成兩個燃燒區(qū)，使燃氣和助燃空氣混合更

湖南理工學院碩士學位論文第3章氣體供入結(jié)構(gòu)設(shè)計及實驗研究11第3章氣體供入結(jié)構(gòu)設(shè)計及實驗研究本章依據(jù)先行擬定的總體結(jié)構(gòu)進行了氣體供入結(jié)構(gòu)的設(shè)計，既燃氣管、氣箱以及核心筒，通過燃氣管以及核心筒實驗對比，研究燃氣濃度和助燃空氣濃度對NOx生成的影響，確定氣體供入結(jié)構(gòu)的最佳方案。3.1燃氣管的結(jié)構(gòu)設(shè)計及實驗3.1.1燃氣管的結(jié)構(gòu)特點和性能分析燃氣管的設(shè)計采用多種低氮燃燒技術(shù)：①分區(qū)燃燒技術(shù)：設(shè)計中心燃氣管和主燃氣管，形成兩個燃燒區(qū)；②分級燃燒技術(shù)：布置多根中心燃氣管和主燃氣管，使燃氣和空氣混合更家充分；③火焰分割技術(shù)及混合促進技術(shù)：在中心燃氣管和主燃氣管出口處設(shè)計多個噴孔，將燃氣分割，形成多個小火焰，火焰小散熱面積大、溫度低[30-32]，有效抑制NOx生成。燃氣管右端折彎兩次，在其接口處套一個環(huán)板法蘭，與氣箱法蘭接管連接，再焊接一個平焊環(huán)，限制其部分自由度，但不限制環(huán)板法蘭轉(zhuǎn)動，具體結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1燃氣管結(jié)構(gòu)尺寸圖1、燃氣管2、平焊環(huán)3、環(huán)板法蘭

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本文編號：3111199