新型石油焦粉富氧燃燒器的設(shè)計與試驗研究.pdf

1、石油焦粉富氧燃燒器作為石油焦粉成為替代燃料進行富氧燃燒應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備，對其的設(shè)計試驗研究，對促進節(jié)能高效、提高經(jīng)濟效益以及優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)，都具有重大的意義。本文以新設(shè)計的石油焦粉富氧燃燒器為研究對象進行了燃燒器的冷態(tài)空氣動力場特征的實驗研究，并通過石油焦粉的富氧燃燒試驗，分析了石油焦粉富氧燃燒溫度特性，以及富氧火焰的紅外測溫原理與誤差。
　　本文利用低溫標記示蹤和紅外測溫成像的方法對所設(shè)計的富氧燃燒器進行了冷態(tài)流場特性的研究，分

2、析了射流溫度場的分布情況。實驗結(jié)果表明，該燃燒器具有良好的空氣動力場，一次風(fēng)徑向溫度速度梯度較大，主流軸向溫度速度梯度小，純氧射流剛性強且與一次風(fēng)混合距離合理;燃燒器高速一次風(fēng)射流的流場混合效果受擴口和中心管鈍體影響顯著，軸線溫度、射流擴展角和射程、中心回流區(qū)均呈現(xiàn)一定變化規(guī)律;此冷態(tài)實驗方法較為準確而完整的揭示了流場變化規(guī)律和混合特性，證實了溫度場與速度場的密切關(guān)系，實驗方法科學(xué)可靠。
　　同時本文運用CFD軟件對所設(shè)計燃燒器的

3、流場空氣動力特性進行了冷態(tài)模擬研究。針對熱負荷、一次氧與一次風(fēng)的出口間距等流場影響因素進行了探討分析。研究結(jié)果表明，該燃燒器具有良好的空氣動力場，流場穩(wěn)定，混合均勻;回流區(qū)受熱負荷、一次氧與一次風(fēng)的出口間距影響顯著，并呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律;一次氧與一次風(fēng)出口間距僅對燃燒器出口段的速度場有較大影響，熱負荷則使得整個流場速度梯度隨之增減。
　　最后，本文在臥式爐上使用石油焦粉進行富氧燃燒試驗，應(yīng)用紅外熱像儀研究石油焦粉富氧燃燒溫度特性。