發(fā)布時間：2021-09-30 01:52

　　隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,對能源的需求量越來越大,因此有必要提高一次能源的利用率,高爐煉鐵時產(chǎn)生的大量高爐煤氣能夠解決上述問題。但高爐煤氣是低熱值氣體,點火困難、燃燒穩(wěn)定性差、容易發(fā)生熄火現(xiàn)象。等離子體的點火助燃強化燃燒技術具有點火延遲時間短、點火能量高及活化助燃等優(yōu)點,能夠提高低熱值氣點火可靠性和燃燒穩(wěn)定性。本文首先在一維反應器中分析等離子體助燃條件下的高爐煤氣燃燒過程并簡化反應機理。再以100kW微型燃氣輪機燃燒室為研究對象,根據(jù)燃料燃燒特性運用數(shù)值模擬對燃燒室結構進行改進和優(yōu)化,并研究不同邊界條件下等離子助燃和點火的燃燒室燃燒性能。本文的主要工作內(nèi)容為:（1）借助化學動力學軟件CHEMKIN中密閉、均勻、完全混合反應器模型對低熱值氣體高爐煤氣進行等離子體點火助燃燃燒特性分析,結果顯示添加活性粒子氧原子后,點火延遲時間縮短,化學反應進程加快;通過敏感性分析簡化GRI3.0機理為19步反應機理,并驗證了簡化機理的可靠性。（2）以100kW微型燃氣輪機燃燒室為研究對象,根據(jù)燃料燃燒特性對燃燒室進行結構改型。然后采用數(shù)值模擬的方法對原型及改進后的燃燒室的燃燒流場進行了研究,確定燃料進口的邊... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

高壓脈沖后OH基熒光分布圖

混合氣放電過程中活性基團生成速率隨時間的變化 和 Fridman[18]等對磁驅(qū)動滑動弧非平衡等離發(fā)現(xiàn) NO 在縮短點火延遲期上的作用非常明為燃料，對低壓條件下等離子體脈沖納秒表明：在放電初始等離子體產(chǎn)生的活性物質(zhì) 原子的離解，并使反應溫度有較大程度的提對加快鏈式反應起到了關鍵作用。iy 等[20]研究表明，氣體放電等離子體強化燃種。兩種強化效應單獨或者聯(lián)合作用于燃料作用。同時，SUN 等[21]也對等離子體強化，并將研究結果總結為熱力學強化、化學輸]分別進行等離子體助燃低溫條件下的甲醚-空驗顯示，非平衡等離子體可以有效地促進燃

圖 1.3 低熱值氣熄火極限和等離子不同放電功率下火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?）常壓下等離子體助燃作用（H2:CO:N2=1:4:5，6.1MJ/Nm3，化學當量比 0要為溫升效應和化學效應。OH 基的活性和濃度是主要作用�？哲姽こ檀髮W的何立明等[25-31]結合我國的研究現(xiàn)狀，基于試驗與數(shù)值模擬情況

【參考文獻】：
期刊論文
[1]同熱值不同組分中低熱值燃料燃燒特性的模擬[J]. 孫丹,徐微,辛欣,佟顯義.  沈陽航空航天大學學報. 2016(06)
[2]等離子體強化燃燒的目前研究進展[J]. 何立明,劉興建,趙兵兵,金濤,于錦祿,曾昊.  航空動力學報. 2016(07)
[3]我國鋼鐵產(chǎn)量影響因素的計量分析[J]. 郭剛剛.  經(jīng)貿(mào)實踐. 2016(08)
[4]傳統(tǒng)燃燒與等離子體助燃的燃燒室數(shù)值仿真[J]. 劉興建,何立明,宋振興,蘇建勇,王景杰,于錦祿.  燃燒科學與技術. 2015(02)
[5]介質(zhì)阻擋放電等離子體的化學動力學效應研究[J]. 張鵬,洪延姬,沈雙晏,丁小雨,馬第.  光譜學與光譜分析. 2015(03)
[6]合成氣微型燃氣輪機燃燒室優(yōu)化設計及數(shù)值模擬[J]. 曹常青,付忠廣,盧可.  中國電力. 2014(02)
[7]非平衡等離子體對甲烷點火和火焰?zhèn)鞑ビ绊懙臋C理分析[J]. 李勇,沈懷榮.  推進技術. 2013(11)
[8]多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)中低熱值燃料的實驗研究[J]. 張銳,廖青華.  河南科技學院學報(自然科學版). 2013(04)
[9]同熱值不同成分低熱值燃料燃燒特性試驗研究[J]. 何敏,馮大強,楊靈,吉洪湖.  燃氣渦輪試驗與研究. 2013(01)
[10]數(shù)值研究低熱值燃料環(huán)管燃燒室燃燒流場[J]. 何敏,蔡文祥,趙堅行,吉洪湖.  航空動力學報. 2013(02)

博士論文
[1]環(huán)管型燃燒室點火及熄火特性研究[D]. 李雅軍.哈爾濱工程大學 2013
[2]非平衡等離子體助燃低熱值氣體燃料的實驗研究[D]. 胡宏斌.中國科學院研究生院（工程熱物理研究所） 2011
[3]等離子點火器燃燒流場數(shù)值與實驗研究[D]. 冀光.哈爾濱工程大學 2006

碩士論文
[1]基于非平衡等離子體的甲醇燃料燃燒過程模擬研究[D]. 王康.吉林大學 2016
[2]飛秒激光等離子體助燃CH4/O2/N2燃燒的實驗研究和機理分析[D]. 楊鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[3]雙燃料噴嘴設計與燃燒流場數(shù)值模擬[D]. 楊洪磊.哈爾濱工程大學 2010
[4]雙燃料燃燒室燃燒流場數(shù)值模擬[D]. 賀紅娟.哈爾濱工程大學 2009
[5]燃料裂解氣燃燒技術研究[D]. 李金英.哈爾濱工程大學 2008
[6]等離子發(fā)生器化學反應流場數(shù)值模擬[D]. 李智明.哈爾濱工程大學 2003



本文編號：3414886