新型石油焦粉富氧燃燒器的設計與試驗研究.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用的關鍵設備，對其的設計試驗研究，對促進節(jié)能高效、提高經(jīng)濟效益以及優(yōu)化我國能源結構，都具有重大的意義。本文以新設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。實驗結果表明，該燃燒器具有良好的空氣動力場，一次風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混合距離合理;燃燒器高速一次風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系，實驗方法科學可靠。
　　同時本文運用CFD軟件對所設計燃燒器的

3、流場空氣動力特性進行了冷態(tài)模擬研究。針對熱負荷、一次氧與一次風的出口間距等流場影響因素進行了探討分析。研究結果表明，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，應用紅外熱像儀研究石油焦粉富氧燃燒溫度特性。