新型石油焦粉富氧燃燒器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)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(jìn)行富氧燃燒應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)其的設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究，對(duì)促進(jìn)節(jié)能高效、提高經(jīng)濟(jì)效益以及優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)，都具有重大的意義。本文以新設(shè)計(jì)的石油焦粉富氧燃燒器為研究對(duì)象進(jìn)行了燃燒器的冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)特征的實(shí)驗(yàn)研究，并通過(guò)石油焦粉的富氧燃燒試驗(yàn)，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(cè)溫原理與誤差。
　　本文利用低溫標(biāo)記示蹤和紅外測(cè)溫成像的方法對(duì)所設(shè)計(jì)的富氧燃燒器進(jìn)行了冷態(tài)流場(chǎng)特性的研究，分

2、析了射流溫度場(chǎng)的分布情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該燃燒器具有良好的空氣動(dòng)力場(chǎng)，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(qiáng)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(chǎng)混合效果受擴(kuò)口和中心管鈍體影響顯著，軸線(xiàn)溫度、射流擴(kuò)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(shí)驗(yàn)方法較為準(zhǔn)確而完整的揭示了流場(chǎng)變化規(guī)律和混合特性，證實(shí)了溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)的密切關(guān)系，實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)可靠。
　　同時(shí)本文運(yùn)用CFD軟件對(duì)所設(shè)計(jì)燃燒器的

3、流場(chǎng)空氣動(dòng)力特性進(jìn)行了冷態(tài)模擬研究。針對(duì)熱負(fù)荷、一次氧與一次風(fēng)的出口間距等流場(chǎng)影響因素進(jìn)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(dòng)力場(chǎng)，流場(chǎng)穩(wěn)定，混合均勻;回流區(qū)受熱負(fù)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(duì)燃燒器出口段的速度場(chǎng)有較大影響，熱負(fù)荷則使得整個(gè)流場(chǎng)速度梯度隨之增減。
　　最后，本文在臥式爐上使用石油焦粉進(jìn)行富氧燃燒試驗(yàn)，應(yīng)用紅外熱像儀研究石油焦粉富氧燃燒溫度特性。