燃燒器作為冶金爐窯的重要組成部分,其結構與工況直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量與成本。平焰燃燒器是近幾十年發(fā)展得到的新型燃燒裝置,與傳統(tǒng)直流式燃燒器相比,平焰燃燒器的火焰溫度均勻、火焰面波動較小,在鍛造爐、陽極爐、均熱爐等爐窯中有著廣泛的應用。平焰燃燒器的燃燒強度大、火焰溫度高,采用空氣助燃時煙氣熱損失與熱力型NO_X也更多,因此在平焰燃燒過程中采用純氧進行助燃可以抑制NO_X的產(chǎn)生、提高爐窯的加熱效率,對實現(xiàn)工業(yè)爐窯高效潔凈燃燒有著重要意義。本文首先搭建純氧平焰燃燒實驗平臺,根據(jù)現(xiàn)有燃燒器結構,改變?nèi)剂瞎懿迦肷疃扰c氧氣過剩系數(shù)進行實驗,通過實驗現(xiàn)象的觀察及熱電偶的測量數(shù)據(jù)對其結果分析。結果表明:燃料管插入深度直接影響到燃料與氧氣的混合位置,隨插入深度的降低,火焰的燃燒區(qū)與黑心區(qū)尺寸逐漸增大,峰值溫度下降了78℃,峰值所在位置向擴張口外緣移動,燃燒更加平穩(wěn);氧氣過剩系數(shù)增大提高了旋轉(zhuǎn)氣流對氧氣的卷吸作用,導致火焰燃燒區(qū)尺寸擴大、黑心區(qū)尺寸縮小,但多余氧氣同樣降低了燃燒器熱效率,綜合考慮取值應在1.15-1.3之間。隨后通過查閱燃氣設計手冊及相關文獻對燃燒器的... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

氧濃度變化對化石燃料的影響

內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-6-的切向分量以提供火焰展開必要的負壓梯度外，還要對燃燒器擴張口形狀與燃料出口的相關參數(shù)進行設置。圖1.2平焰燃燒原理旋流器是平焰燃燒器重要的組成部分，它的結構及參數(shù)直接影響到旋轉(zhuǎn)氣流的強度，燃料或助燃氣體經(jīng)過旋流器時速度產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，在擴張口內(nèi)部充分發(fā)展成為旋轉(zhuǎn)射流。旋流器的種類繁多，按其構造主要可分為蝸殼式、軸向葉片式和切向葉片式三種。（1）蝸殼式旋流器蝸殼式旋流器的主要由漸縮的圓周通道構成，結構由圖1.3所示。燃料或助燃氣體受蝸殼形狀的影響進行旋轉(zhuǎn)，最終到達位于蝸殼中心處的圓柱形通道，并在通道內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)氣流。為保持氣體的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、降低通道的沿程阻力，蝸殼內(nèi)部的曲線必須連接光滑且無拐點；曲率中心設置在同側(cè)，避免局部氣穴或氣蝕產(chǎn)生。一般蝸殼旋流器多采用阿基米德螺線作為入口曲線，雖然旋流器的體積較大但保證了速度的均勻性。圖1.3蝸殼式旋流器結構圖

內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文-6-的切向分量以提供火焰展開必要的負壓梯度外，還要對燃燒器擴張口形狀與燃料出口的相關參數(shù)進行設置。圖1.2平焰燃燒原理旋流器是平焰燃燒器重要的組成部分，它的結構及參數(shù)直接影響到旋轉(zhuǎn)氣流的強度，燃料或助燃氣體經(jīng)過旋流器時速度產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，在擴張口內(nèi)部充分發(fā)展成為旋轉(zhuǎn)射流。旋流器的種類繁多，按其構造主要可分為蝸殼式、軸向葉片式和切向葉片式三種。（1）蝸殼式旋流器蝸殼式旋流器的主要由漸縮的圓周通道構成，結構由圖1.3所示。燃料或助燃氣體受蝸殼形狀的影響進行旋轉(zhuǎn)，最終到達位于蝸殼中心處的圓柱形通道，并在通道內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)氣流。為保持氣體的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、降低通道的沿程阻力，蝸殼內(nèi)部的曲線必須連接光滑且無拐點；曲率中心設置在同側(cè)，避免局部氣穴或氣蝕產(chǎn)生。一般蝸殼旋流器多采用阿基米德螺線作為入口曲線，雖然旋流器的體積較大但保證了速度的均勻性。圖1.3蝸殼式旋流器結構圖

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]天然氣擴散的CFD模擬研究[J]. 王琳,何勇,唐敏康,王霆.  江西理工大學學報. 2016(03)
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博士論文
[1]準東煤熱解及富氧燃燒的反應分子動力學研究[D]. 洪迪昆.華中科技大學 2018

碩士論文
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[2]O2/CO2氛圍下天然氣富氧燃燒特性分析及NOx排放研究[D]. 劉暢.長江大學 2019
[3]新型LNG冷能空分與富氧燃燒燃氣動力系統(tǒng)的集成[D]. 羅彥.華南理工大學 2018
[4]煤粉富氧燃燒下NOx排放特性的模擬研究[D]. 李夢凡.大連理工大學 2018
[5]富氧濃度對天然氣在O2/N2氣氛下燃燒特性影響的研究[D]. 賈令博.西安石油大學 2017
[6]煤中含氮模型化合物富氧燃燒的ReaxFF反應分子動力學研究[D]. 賀紅坡.華中科技大學 2017
[7]純氧點火系統(tǒng)的數(shù)值模擬和工程應用研究[D]. 范曉明.華北電力大學 2015



本文編號：3390100