預(yù)混氣體多孔介質(zhì)燃燒器實驗研究.pdf

1、當(dāng)今社會，能源危機和環(huán)境污染隨著社會和經(jīng)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(nèi)外學(xué)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(shù)，超絕熱燃燒是目前公認的最有效、最實用的燃燒技術(shù)之一。依托該技術(shù)開發(fā)的多孔介質(zhì)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(biāo)是將多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)推向工業(yè)應(yīng)用。根據(jù)多孔介質(zhì)的特性和工業(yè)實際需要設(shè)計開發(fā)出用于加熱爐的多孔介質(zhì)燃燒器，對預(yù)混氣體在多孔

2、介質(zhì)內(nèi)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(zhì)燃燒器和普通燃燒器燃燒效果進行了對比，研究結(jié)果用來指導(dǎo)工業(yè)應(yīng)用。
　　多孔介質(zhì)燃燒器的工業(yè)應(yīng)用實驗證明，本文設(shè)計開發(fā)的多孔介質(zhì)燃燒器在工業(yè)應(yīng)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(dāng)前的多孔介質(zhì)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(zhì)輻射面溫度不高于1200℃。多孔

3、介質(zhì)材料的孔徑因素和耐高溫、抗熱震性能仍是制約工業(yè)應(yīng)用成敗的關(guān)鍵因素。煙氣分析表明，多孔介質(zhì)燃燒器污染物排放量很低。對相同功率下的多孔介質(zhì)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(zhì)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(chǎn)中采用多孔介質(zhì)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(zhì)燃燒器和普通燃燒器時爐內(nèi)的熱過程進行了非穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬。模擬結(jié)果和實驗結(jié)果具有一致性。
　　本燃燒器的燃燒方式為預(yù)混燃燒，基于寶鋼室式爐采用預(yù)熱助燃空氣的實際需要，對燃燒器結(jié)構(gòu)進行了改進，增加了旋流片以利于預(yù)混氣體更有效混合，設(shè)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(jié)構(gòu)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