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威能低熱值燃氣壁掛爐燃燒器的試驗研究

當前欄目:服務項目發布日期:2018-12-28閱讀量:

威能低熱值燃氣壁掛爐燃燒器的試驗研究


  關鍵詞:低熱值燃氣;脫火;穩焰;燃燒器

 

  中國的低熱值天然氣品種種類繁多,在煤炭生產中,煤炭化學品、,化工品和冶金等工業生產和生物質氣化將產生一些低熱值的氣體燃料,而且總量非常大。這些氣體通常含有大量惰性氣體,因此熱量很低。、很難解雇。、燃燒性能差,其中許多直接排放到大氣中,造成很大的浪費。同時,天然氣中大量的CH4的溫室效應是二氧化碳的20倍以上,這大大加劇了溫室效應。

  研究開發和優化適用于低熱值燃氣的壁掛式鍋爐,實現低熱值燃氣供暖業務,在中國供熱市場的情況下,具有良好的經濟,社會和環境效益。

  2穩定燃燒分析

  a)燃燒特性

  正常的部分預混燃燒火焰應該是穩定的并且燃燒完整的火焰結構。不尋常的部分預混燃燒會產生火焰、回火、黃色火焰、火和不完全燃燒,這些現象與燃燒的燃燒特性密切相關。

  表示氣體燃燒特性的最生動的方法是使用燃燒器熱強度q作為縱坐標,并將主要空氣a作為坐標系上的橫坐標,以指示火焰、黃火、的燃燒和CO限制內容曲線。 (圖1)。也就是說,正常的預混燃燒應該在由四條曲線圍繞的區域中具有其工作點。

  從圖中可以看出,燃燒的空氣過剩率與燃燒的穩定性密切相關,可燃氣體燃燒的穩定范圍與一次風系數(圖1)之間的關系是空氣中的空氣。可燃氣體混合物隨著一次風系數的增加而增加。此外,當混合氣體從噴嘴噴出時,二次空氣被吸入,可燃混合物被進一步稀釋,火焰底部點火環的穩定性減弱,廢氣流速度減弱減少了可燃氣體的離解速度限制。二次除焰限制隨著一次風系數的增加而減小。回火極限與火焰傳播速度有關。火焰傳播得越快,火焰的回火極限就越大。

  從圖中還可以看出,隨著一次風系數的增加,火與回火之間的距離急劇減小,燃燒穩定性減弱。

  b)回火/火焰/火焰的性質

  對于壁爐的壁爐,在正常工作條件下,燃燒器頭的氣體出口周圍有火焰表面。在該火焰表面上,氣體的徑向速度等于火焰的傳播速度。它是火焰根部穩定的根本原因。在燃燒強度增加到一定程度后,根部的火焰表面將離開燃燒器表面,整個火焰將懸浮在燃燒器上方,即燃燒器。如果繼續增加氣流速率,火焰就會被吹走并被稱為火災。相反,流速不斷降低。最后,流速小于火焰傳播速度,并且火焰傳遞到燃料源。這是磨練。從回火和脫火的理論分析可知,氣體流速和火焰傳播速度的變化是不良現象的根本原因,例如回火、火災、。

  3測試燃燒器結構

  傳統的壁掛式鍋爐燃燒器的工作過程是:氣體從噴嘴高速噴出后,周圍的空氣一起點燃到噴射器中,混合段的氣體與啟動空氣完全混合。 ,并減速。在壓制之后,它進入燃燒器頭部,并且氣體和空氣的混合物從頭部的火孔流出并被點燃。在燃燒過程中,連續補充燃燒器周圍的空氣以確保氣體完全燃燒。以下是六種具有不同局部結構的傳統壁掛爐式大氣燃燒器。

  1)燃燒器a

  燃燒器a的輪廓結構如圖2所示:

  這種燃燒器的火孔以橫向條帶形狀分布。

  2)燃燒器b

  燃燒器b的火孔分布如圖3所示:

  這種燃燒器的火孔由圓形火孔和方形火孔組成,火孔面積與燃燒器a相同。

  3)燃燒器c

  燃燒器C的輪廓結構如圖4所示:

  這種燃燒器的火孔由方形火孔組成,火孔面積與燃燒器a相同,但火孔寬度增加八分之一,火孔數量減少。

  4)燃燒器d

  燃燒器d的形狀如圖5所示:

  燃燒器d的火排與燃燒器a完全相同。只需在火排的火孔上方放一個V形鎳板。促進熱氣再循環并增加輻射熱傳遞。

  5)燃燒器e

  燃燒器的火孔分布模式與燃燒器a的相同,但是方孔的數量增加,并且火孔面積增加了五分之一。在相同負載下降低氣體注入速率。

  6)燃燒器f

  燃燒器e前側的燃燒器圖案與燃燒器a的燃燒器圖案相同。但是,在火頭的兩側開有側孔,火排的兩側都設有火焰隔板。側孔面積是前火孔的五分之一。

  設計燃燒器使得部分氣體從燃燒器孔噴出以形成主燃燒火焰,并且一部分氣體從燃燒器側壁的火焰孔流出,并在形成的狹窄間隙中燃燒。通過燃燒器孔和火焰板的表面形成穩定的氣體。煙花改變了這樣的事實,即由于防火墻的散熱,主火焰邊緣區域的火焰傳播速度過快地衰減。

  這六個燃燒器,以確定實驗數據的真實性和可靠性,每個每種類型的制備四種,命名的A1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4、c1、c2、c3、c4、d1、d2、d3、d4、e1、e2、e3、e4、f1、f2、f3、f4。安裝尺寸和尺寸相同,便于燃氣加熱熱水器的互換和使用。4測試測試

  對于低熱值燃氣燃燒器,它易于與火焰和火焰分離。從前面的討論中可以看出,火焰分離的本質是在燃燒器表面上,燃燒火焰的徑向傳播速度小于氣體排出速度,因此火焰懸浮在表面上。燃燒器。如果負載繼續增加,則火焰表面不能穩定和吹出,這被稱為所謂的火災。

  對于低熱值燃燒器,我們認為當其具有比相同尺寸的燃燒器更高的負載而不留下火焰和火焰時,其火焰保持效果是最佳的。

  1)測試氣體(氣體熱值13.35MJ / Nm3)

  2)試驗方法:考慮到低熱值氣體,省濃度低,、易起火等,徹底清除一次風,并實現火焰穩定擴散燃燒。

  將燃燒器安裝在壁掛式鍋爐上,調節通過燃氣閥的氣流,直到產生火焰。值規則是:對四個燃燒器中的每一個進行十次測試,并且移除四組數據中的每個測試編號的最高值和最低值,然后進行平均。

  燃燒器a,燃燒器b,燃燒器c和燃燒器d的比較值如下:

  從圖8中的實驗結果可以看出,在相同的火孔區域的情況下,具有穩定火焰孔的燃燒器b、具有較大火孔的燃燒器c和具有鈍體的燃燒d熱煙氣再循環設計。在火焰之前,與燃燒器a相比,最大熱負荷值大大提高。從圖9的數據可以看出,在相同載荷下降低相同載荷下的氣體注入速度的設計,大大提高了燃燒器最大功率的上限,尤其是應用效果。側孔穩定火焰技術更加明顯。

  燃燒器a,燃燒器e和燃燒器f的比較值如下:

  5結論

  使用低熱值燃氣加熱是為了提高能效、,解決低熱值燃氣問題直接排放、環境污染問題。

  在這個階段,易燃火是使用低熱值燃氣加熱所面臨的一個大問題。研究火焰的穩定性、找到火焰滅火的解決方案、增加單火排的負荷是實現低熱值燃氣加熱的前提。

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