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高温空气燃烧技术的研究

徐华  
【摘要】: 高温空气燃烧技术是新兴的先进燃烧技术,具有高效节能和低污染排放的双重优越性,受到世界科学界和工业界的广泛关注,更符合我国可持续发展战略目标。当前高温空气燃烧技术的发展方兴未艾,人们在其应用方面已经对该技术的先进性达成共识,把高温空气燃烧技术提到了一个重要的地位。 本课题为国家973项目,在自身设计的小型实验炉上进行燃烧实验,选取不同的实验参数:一次空气系数0.15、0.3、0.45;二次空气系数1.2、1.4、1.8;换向时间60秒、90秒、120秒、360秒;不同构型,燃气不换向、空气与燃气同向换向、空气与燃气逆向换向。利用烟气成分分析仪进行烟气成分测量。为了测量温度在炉膛内与管道中布置了31根直径为0.5毫米的裸偶。利用自行编制的测温软件进行温度测量。对实验数据进行整理分析,寻求符合自身条件的污染物排放最低的最佳工况。 为了进一步提高烟气余热回收率,进行了将排烟温度降低到60℃的实验。计算了陕北天然气露点为85℃—110℃。因此将排烟温度降低到60℃后,考虑了低温腐蚀的问题。对比了不同空气系数下,不同排烟温度时的余热回收温度效率,探讨了利用燃烧过程中生成水的冷凝热及其对污染物的吸收作用。 从理论上分析了氮氧化物产生的机理,从影响氮氧化物生成的因素上分析了换向过程对氧气浓度、炉温的影响。对比不同构型对高温空气燃烧的影响。分析了不同构型下温度变化的特点,对氮氧化物生成的影响,在空气与燃气逆向给进的构型中,氮氧化物生成量明显低于其它方式。初步探讨了产生这些特点的原因。为今后的工作打下基础。关于涉及换向过程对高温空气燃烧的影响的内容在相关文献中还未见到。


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