等離子體射流助燃低熱值氣體燃料的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、等離子體助燃技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒技術(shù)的新途徑，對(duì)于解決電力和鋼鐵行業(yè)的污染問題，保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。將鋼鐵行業(yè)中產(chǎn)生的低熱值煤氣高效利用，不僅節(jié)能而且還可有效減少污染物的排放。本文采用實(shí)驗(yàn)研究的方法，以不同氣體作為放電工質(zhì)，研究等離子體射流放電電學(xué)特性、發(fā)射光譜特性、助燃特性及冷態(tài)流場(chǎng)及相互間內(nèi)在聯(lián)系，并分析總結(jié)等離子體射流助燃低熱值氣體燃料的強(qiáng)化機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)分別以空氣、氮?dú)庖约暗?氫混合物

2、作為等離子體射流發(fā)生器的放電工質(zhì)，在不同流量、不同含氫量設(shè)定條件下，研究放電的電學(xué)參數(shù)、以及生成活性粒子的光譜變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，當(dāng)采用不同放電工質(zhì)以及不同流量設(shè)定時(shí)，放電的功率、發(fā)射光譜均有區(qū)別，同時(shí)過高流量設(shè)定不僅造成放電波形震蕩，還抑制平均放電功率。
　　(2)分別以空氣、氮?dú)庾鳛榉烹姽べ|(zhì)，研究不同放電工質(zhì)流量下稀態(tài)熄火極限變化規(guī)律;以空氣作為放電工質(zhì)，研究在等離子體射流助燃前后，不同成份濃度低熱值合成氣熄火極限的變化規(guī)

3、律。研究結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證等離子體助燃的機(jī)理主要為化學(xué)效應(yīng)，揭示利用等離子體射流助燃存在最佳流量值，過高的流量甚至將抑制燃燒。
　　(3)結(jié)合PIV（粒子圖像測(cè)速法）以及LDV(激光多普勒測(cè)速法)兩種速度測(cè)量技術(shù)各自的優(yōu)點(diǎn)，從流場(chǎng)的流線、軸向速度分量、徑向速度分量以及切向速度分量這幾個(gè)方面，深入分析研究在等離子體射流發(fā)生器放電前后冷態(tài)速度場(chǎng)的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，等離子體射流助燃機(jī)理不局限于提供鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的活性粒子，還通過改變區(qū)域流場(chǎng)