預混氣體多孔介質燃燒器實驗研究.pdf

1、當今社會，能源危機和環(huán)境污染隨著社會和經濟的發(fā)展日益嚴重，人們對節(jié)能和環(huán)保的呼聲越來越高。為此，國內外學者們提出了各種各樣的優(yōu)化燃燒和污染物排放控制技術，超絕熱燃燒是目前公認的最有效、最實用的燃燒技術之一。依托該技術開發(fā)的多孔介質燃燒器，具有提高燃燒效率，加快燃燒速度，降低污染物排放量等優(yōu)點。
　　本文研究的目標是將多孔介質燃燒技術推向工業(yè)應用。根據(jù)多孔介質的特性和工業(yè)實際需要設計開發(fā)出用于加熱爐的多孔介質燃燒器，對預混氣體在多孔

2、介質內的燃燒規(guī)律進行了實驗研究，分別采用實驗手段和數(shù)值模擬手段對相同工況下的多孔介質燃燒器和普通燃燒器燃燒效果進行了對比，研究結果用來指導工業(yè)應用。
　　多孔介質燃燒器的工業(yè)應用實驗證明，本文設計開發(fā)的多孔介質燃燒器在工業(yè)應用中是可行的，在采取一系列防回火措施之后，燃燒器能夠持續(xù)較長時間正常燃燒。在當前的多孔介質材料條件下，探索出燃燒最好在燃燒強度不高于1200kW/m2的工況下進行，此時的多孔介質輻射面溫度不高于1200℃。多孔

3、介質材料的孔徑因素和耐高溫、抗熱震性能仍是制約工業(yè)應用成敗的關鍵因素。煙氣分析表明，多孔介質燃燒器污染物排放量很低。對相同功率下的多孔介質燃燒器和普通平焰燃燒器做了對比實驗研究，通過比較兩種燃燒器在相同操作參數(shù)下的熱效率可以看出，多孔介質燃燒器的熱效率值普遍高于普通平焰燒嘴，且高出都可以達到5％以上。這進一步說明實際生產中采用多孔介質燃燒器完全能達到節(jié)能減排的效果。
　　對自行搭建的實驗爐建立三維模型，以天然氣為燃料，采用FLUE

4、NT商業(yè)軟件作為計算工具，分別對實驗爐裝置多孔介質燃燒器和普通燃燒器時爐內的熱過程進行了非穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬。模擬結果和實驗結果具有一致性。
　　本燃燒器的燃燒方式為預混燃燒，基于寶鋼室式爐采用預熱助燃空氣的實際需要，對燃燒器結構進行了改進，增加了旋流片以利于預混氣體更有效混合，設置了兩級混合裝置以保證安全，修改了天然氣進氣管的切斷閥直徑以使得熱空氣的影響更小。通過實驗表明，新型結構的燃燒器在保證穩(wěn)定燃燒方面的性能令人滿意。但由于目前