多聯(lián)產(chǎn)中粗煤氣基本燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】： 氣化煤氣與熱解煤氣共制合成氣的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),利用氣化煤氣富碳和焦?fàn)t煤氣(熱解煤氣)富氫的特點(diǎn),將氣化煤氣與焦?fàn)t煤氣進(jìn)行重整,以實(shí)現(xiàn)大量焦?fàn)t煤氣的有效利用。在此多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,用于發(fā)電的粗煤氣的成分和物理參數(shù)會(huì)隨系統(tǒng)的運(yùn)行狀況而發(fā)生變化。因此有必要對(duì)粗煤氣的基本燃燒特性進(jìn)行研究,以保證發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定地輸出電力產(chǎn)品。 本文在分析氣體燃燒特性的基礎(chǔ)上,對(duì)氣體燃燒的形式和特點(diǎn)、氣體燃料的組成和性質(zhì)進(jìn)行了分析。根據(jù)分析的結(jié)果,從理論上對(duì)氣體燃燒產(chǎn)生火焰的形狀,長(zhǎng)度以及火焰?zhèn)鞑ニ俣葟膶恿鲾U(kuò)散燃燒和部分預(yù)混燃燒兩個(gè)方面分別進(jìn)行研究。研究表明,層流擴(kuò)散燃燒和部分預(yù)混燃燒火焰均呈圓錐形,火焰長(zhǎng)度和傳播速度與氣流速度有關(guān)。對(duì)完全預(yù)混式燃燒的特點(diǎn)進(jìn)行分析,有助于進(jìn)一步了解粗煤氣在擴(kuò)散和預(yù)混燃燒下的燃燒特性,為更好地研究粗煤氣的基本燃燒特性提供指導(dǎo)。 本文研究的粗煤氣主要組成部分為流化床氣化氣和焦?fàn)t煤氣,其主要成分為H_2、CO、CH_4,此外還含有少量的CO_2和N_2。實(shí)驗(yàn)中將H_2、CO、CH_4等可燃成分按一定的比例混合作為粗煤氣進(jìn)行燃燒,以便探討粗煤氣的物理化學(xué)性質(zhì)?；跉怏w燃料燃燒的特點(diǎn),作者對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的燃燒室和燃燒器進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,并依據(jù)熱力計(jì)算的結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的測(cè)量分析儀器進(jìn)行了合理的選型,完成了能夠適合粗煤氣基本燃燒特性研究的擴(kuò)散燃燒的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)由燃燒室系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)、空氣系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)組成。 過量空氣系數(shù)不僅影響著燃燒的完全程度,而且也影響著最終的煙氣成分和煙氣量。因此,在實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同過量空氣系數(shù)下的粗煤氣的燃燒特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,燃燒室各測(cè)點(diǎn)徑向溫度的最高值均達(dá)到1100℃,所處位置集中在燃燒室中心處或其左右各5mm的范圍內(nèi),并且以最高值為中心,呈對(duì)稱分布。過量空氣系數(shù)的變化對(duì)粗煤氣的燃燒溫度分布和燃燒產(chǎn)物有較大的影響,即過量空氣系數(shù)較大時(shí),燃燒溫度較高,燃燒室中心處氧氣濃度較低且二氧化碳濃度較高。所以,采用合理的過量空氣系數(shù)有利于提高粗煤氣的燃燒溫度,還可以進(jìn)一步促進(jìn)粗煤氣的完全燃燒。 通過對(duì)粗煤氣在擴(kuò)散燃燒條件下的燃燒特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,為今后在預(yù)混燃燒和加催化劑進(jìn)行燃燒的條件下研究粗煤氣的燃燒特性提供了理論依據(jù),并為建立控制催化燃燒的數(shù)學(xué)模型打下了基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：多聯(lián)產(chǎn) 粗煤氣 擴(kuò)散燃燒 過量空氣系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK16
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)11-12
• 1.2 煤的熱電氣多聯(lián)產(chǎn)12-14
• 1.3 課題背景14-17
• 1.4 本文的研究工作17
• 1.5 本章小結(jié)17-19
• 第二章 氣體燃燒的基本理論19-29
• 2.1 氣體燃燒的形式19-28
• 2.1.1 擴(kuò)散式燃燒19-22
• 2.1.2 部分預(yù)混式燃燒22-27
• 2.1.3 完全預(yù)混式燃燒27-28
• 2.2 本章小結(jié)28-29
• 第三章 氣體燃料及粗煤氣的組分和性質(zhì)29-37
• 3.1 人工氣體燃料的種類29-33
• 3.1.1 氣化爐煤氣29-30
• 3.1.2 焦?fàn)t煤氣30-31
• 3.1.3 高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣31
• 3.1.4 液化石油氣31-32
• 3.1.5 油制氣32
• 3.1.6 地下氣化煤氣32
• 3.1.7 本文研究的粗煤氣32-33
• 3.2 氣體燃料的特點(diǎn)33
• 3.3 各組成成分的物理化學(xué)性質(zhì)33-34
• 3.4 粗煤氣的性質(zhì)和利用34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)37-57
• 4.1 氣體燃燒過程的熱力計(jì)算37-44
• 4.1.1 理論空氣量的計(jì)算37-38
• 4.1.2 實(shí)際空氣量、過量空氣系數(shù)及漏風(fēng)系數(shù)38-39
• 4.1.3 理論煙氣量的計(jì)算39-40
• 4.1.4 實(shí)際煙氣量的計(jì)算40
• 4.1.5 燃燒溫度的計(jì)算40-44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算44-48
• 4.2.1 最大發(fā)熱量計(jì)算44
• 4.2.2 空氣量計(jì)算44-45
• 4.2.3 煙氣量計(jì)算45
• 4.2.4 燃燒室計(jì)算45-46
• 4.2.5 燃燒器計(jì)算46-48
• 4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成48-55
• 4.3.1 燃燒室系統(tǒng)49-52
• 4.3.2 燃?xì)庀到y(tǒng)52
• 4.3.3 空氣系統(tǒng)52
• 4.3.4 測(cè)量系統(tǒng)52-54
• 4.3.5 排煙系統(tǒng)54-55
• 4.4 實(shí)驗(yàn)過程55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 粗煤氣燃燒特性實(shí)驗(yàn)57-71
• 5.1 測(cè)點(diǎn)布置及實(shí)驗(yàn)工況57-59
• 5.1.1 測(cè)點(diǎn)布置57-59
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)工況59
• 5.2 過量空氣系數(shù)對(duì)粗煤氣燃燒特性的影響59-69
• 5.2.1 過量空氣系數(shù)對(duì)粗煤氣燃燒溫度的影響59-65
• 5.2.2 過量空氣系數(shù)對(duì)粗煤氣燃燒產(chǎn)物的影響65-69
• 5.3 本章小結(jié)69-71
• 第六章 結(jié)論71-74
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 工作展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 致謝77-78
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄78

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利用循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行熱、電、煤氣三聯(lián)產(chǎn)試驗(yàn)    李春曉,李云峰,冷杰

以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能量分析    張晉

粗煤氣基本燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究    徐樑;金燕;潘健斌;閆江濤;

過量空氣系數(shù)對(duì)弛放氣基本燃燒特性影響的研究    張銳;趙筱赫;

絕熱燃燒室內(nèi)弛放氣燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究    閆江濤;宋凱;金燕;邢秀峰;喬紅飛;

過量空氣系數(shù)對(duì)粗煤氣燃燒特性影響的實(shí)驗(yàn)研究    潘健斌;金燕;喬紅飛;邢秀峰;

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斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)中天然氣擴(kuò)散燃燒的數(shù)值分析    汪海貴,朱辰元,薛飛,閻珽,王芝秋

甲醇合成產(chǎn)率對(duì)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)效率的影響    張晉,段遠(yuǎn)源

煤的熱電氣焦油多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的研究與開發(fā)    王勤輝;方夢(mèng)祥;駱仲泱;施正倫;

空氣/天然氣λ對(duì)QHCCI燃燒過程影響的研究    林志強(qiáng),蘇萬(wàn)華,汪洋,謝輝,裴毅強(qiáng)

IGCC多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性分析    歐陽(yáng)海瑛;

小火焰模型在穩(wěn)態(tài)湍流擴(kuò)散燃燒中的應(yīng)用    王姣;武文斐;

基于最佳風(fēng)煤比修正的燃燒優(yōu)化控制    張春發(fā);趙寧;謝飛;李永玲;

熱粗煤氣在軋鋼加熱爐上的應(yīng)用    王太寧;魯俊忠;林洪亮;朱立民;

擴(kuò)散火焰合成碳納米管研究    潘春旭;

煤炭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)氣化爐流場(chǎng)數(shù)值模擬    晉國(guó)棟;楊寧;姚建中;李靜海;

以“煤催化熱分解—煤焦氣化耦合技術(shù)”為核心的煤炭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)    馬曉迅;

強(qiáng)聲激勵(lì)助燃風(fēng)影響燃燒器NO_x生成的實(shí)驗(yàn)研究    趙宏;陳峰;程淑芬;伍耐明;

燃煤電站鍋爐NO_x排放的試驗(yàn)研究    李芳芹;任建興;趙賢兵;

工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)應(yīng)用及推廣    陳曉;陳萬(wàn)松;崔勇;

湍流擴(kuò)散燃燒的層流小火焰理論及模型    呂欣榮;李青;

煤炭氣化多聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)在哪    本報(bào)記者 關(guān)世太 特約記者 金彪

多聯(lián)產(chǎn)：推進(jìn)煤炭高效清潔利用    特約記者 石新忠

多聯(lián)產(chǎn)格局將延伸山西煤化工產(chǎn)業(yè)鏈    石新忠

多聯(lián)產(chǎn) 煤炭清潔利用的必然選擇    石新忠

嶄新的能源藍(lán)圖浮出水面    天歌

煤炭地下氣化開采    吳月先

“電力航母”亮相濱水新城    本報(bào)記者　趙國(guó)清 通訊員　卞松林

中外專家力推多種“洗煤”技術(shù)    記者 呼躍軍　實(shí)習(xí)記者 呂海波

攻關(guān)大型綜采裝備 煤炭業(yè)科技投入待提高    本報(bào)記者 司建楠

煤炭地下氣化開采 節(jié)約環(huán)保并舉    吳月先

焦?fàn)t煤氣與氣化煤氣基焦炭、化工與動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及集成機(jī)理    孫士恩

多聯(lián)產(chǎn)CCS的全生命周期綜合評(píng)價(jià)與系統(tǒng)集成研究    林湖

電場(chǎng)作用下液體乙醇微細(xì)尺度層流擴(kuò)散燃燒的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬    徐濤

焦?fàn)t煤氣合成甲醇和發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    張學(xué)鐳

天然氣制乙炔工藝的氫能利用與多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)    王志方

煤基化工—?jiǎng)恿Χ嗦?lián)產(chǎn)系統(tǒng)開拓研究    高林

快速壓縮機(jī)的開發(fā)及其在HCCI燃燒研究中的應(yīng)用    常國(guó)峰

化工動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及化學(xué)能梯級(jí)利用機(jī)理研究    陳斌

生物質(zhì)與天然氣基及其互補(bǔ)的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成開拓研究    李洪強(qiáng)

柴油機(jī)燃燒過程中多環(huán)芳香烴測(cè)量及演變規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究    張華偉

多聯(lián)產(chǎn)中粗煤氣基本燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究    潘健斌

多聯(lián)產(chǎn)中不同成分粗煤氣的基本燃燒特性的研究    喬紅飛

弛放氣燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究    閆江濤

馳放氣燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究    邢秀峰

煤層氣擴(kuò)散燃燒及NO_X生成特性數(shù)值模擬    李建雄

以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能量分析    張晉

發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器燃燒流場(chǎng)的數(shù)值模擬    趙仕廠

燃煤鍋爐分級(jí)燃燒過程的數(shù)值模擬    李芳

煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化的遺傳算法研究    王兮璐

旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)下移動(dòng)火源燃燒特性研究    丁利