旋流燃天然氣燃燒器燃燒特性實驗研究.pdf

1、天然氣作為一種優(yōu)質的氣體燃料，在我國能源消費中占據(jù)越來越高的比重。與燃煤和燃油相比，天然氣清潔、儲量大、熱值高、排污低、經濟性好。盡管天然氣屬于清潔能源，但是其燃燒過程產生的污染物也會對環(huán)境造成不同程度污染，因此，潔凈燃燒技術受到了越來越多學者們的關注。
　　旋流燃氣燃燒器是一種高效燃燒器，目前其在天然氣鍋爐中已經得到廣泛應用，但其通常導致大量的NOx生成。為了提高燃燒效率、降低污染物排放，開發(fā)一種新型低NOx旋流燃氣燃燒器具有重

2、要的現(xiàn)實意義。
　　本課題根據(jù)研究內容需要，設計了一款符合要求的新型低NOx旋流燃天然氣燃燒器。為了選擇燃燒器最優(yōu)工況并且實現(xiàn)燃燒器結構的優(yōu)化，本課題還設計并搭建了煙氣成分監(jiān)測實驗臺和平面激光誘導熒光（PLIF）系統(tǒng)實驗臺。
　　通過實驗研究了不同的配風比、過量空氣系數(shù)、熱負荷、添加CO2對燃燒器燃燒特性的影響，并且實驗驗證了燃燒器的穩(wěn)焰盤和中心燃氣管是否達到設計要求。實驗結果表明，直流空氣與旋流空氣的配風比例達到1:9時即

3、為最佳二次風配風比；過量空氣系數(shù)為1.3時甲烷燃燒最充分；當甲烷中或空氣中添加CO2時，隨著CO2含量逐漸增加NO排放先增加后降低；穩(wěn)焰盤穩(wěn)燃作用和中心燃氣管助燃作用均達到設計要求。
　　通過激光誘導熒光實驗測量了不同的配風比、過量空氣系數(shù)、添加CO2時火焰中OH自由基分布的變化。實驗結果表明，過量空氣系數(shù)為1.3時火焰中OH自由基的輻射熒光強度最強；配風比為1:9時火焰中OH自由基的輻射熒光強度最強；燃料中添加CO2時火焰鋒面逐