沼氣壁掛爐的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人民生活水平的提高，南方村鎮(zhèn)地區(qū)供暖的呼聲也越來越高，由于這些地方常年地溫較高、沼氣原料產(chǎn)量較多、沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)。因此，發(fā)展以沼氣為氣源的壁掛爐分戶采暖供暖系統(tǒng)不僅可以解決該地區(qū)供暖問題，還能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的再利用，減少環(huán)境污染。針對(duì)該地區(qū)的這些特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)加工了一臺(tái)以沼氣為氣源的燃?xì)獗趻鞝t，并對(duì)壁掛爐進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，致力于獲得更加合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，為此主要進(jìn)行了以下工作。
　　燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)算。主要包括燃?xì)饣緟?shù)計(jì)算，燃燒器

2、進(jìn)、排氣參數(shù)計(jì)算，燃燒器結(jié)構(gòu)計(jì)算。設(shè)計(jì)中采用60％（體積含量）重慶天然氣和40%（體積含量）CO2的混合氣模擬6T標(biāo)準(zhǔn)氣，設(shè)計(jì)要求燃燒器輸入熱負(fù)荷為25kW，燃燒器前壓力為1600Pa。燃燒器形式采用大氣式燃燒器，一次空氣系數(shù)為0.6。經(jīng)計(jì)算，燃燒器采用15個(gè)火排，引射器為大氣式喉部直徑為12mm，燃燒器的火孔面積為4744.5mm2。由于加工條件的限制，實(shí)際燃燒器某些結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸之間有一定的差異，導(dǎo)致一次空氣系數(shù)偏大，采用縮

3、小燃燒器引射器入口直徑的方法減少一次空氣量，當(dāng)引射器入口直徑為8mm左右時(shí)，一次空氣系數(shù)基本滿足要求。
　　對(duì)所加工燃燒器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，主要包括噴嘴孔徑實(shí)驗(yàn)和沼氣成分、壓力變化對(duì)燃燒器一次空氣系數(shù)、燃燒火焰狀態(tài)、燃燒器熱負(fù)荷的影響實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)燃燒器采用2.0mm噴嘴時(shí)，燃燒器的輸入熱負(fù)荷、一次空氣系數(shù)、火焰燃燒狀態(tài)等參數(shù)均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)沼氣中CH4含量在55%～80%范圍內(nèi)變化，且沼氣壓力在800～3200Pa之間變

4、化時(shí)，燃燒器并未出現(xiàn)脫火、回火、黃焰等不良狀況。
　　對(duì)壁掛爐整機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，主要包括壁掛爐過?？諝庀禂?shù)的優(yōu)化選擇以及壁掛對(duì)沼氣成分變化的適應(yīng)能力檢驗(yàn)。當(dāng)過?？諝庀禂?shù)取為1.5～1.9時(shí)，壁掛爐熱效率和煙氣成分均能滿足《GB25034—2010燃?xì)獠膳療崴疇t》要求。而當(dāng)過?？諝庀禂?shù)取中位值1.7時(shí)，沼氣中CH4含量在40%～70%以內(nèi)，煙氣成分滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)沼氣中CH4含量在40%～70%之間變化時(shí)，壁掛爐熱效率均高于國家規(guī)范