天然氣富氧燃燒技術(shù)的研究

【摘要】：為解決我國天然氣資源量少、價格高和需求量大的問題,可通過利用富氧燃燒技術(shù)和高溫?zé)煔饣亓骷夹g(shù)提高天然氣利用效率,減少天然氣使用量并降低使用成本,本課題圍繞燃燒用富氧制取、富氧燃燒技術(shù)和高溫?zé)煔饣亓骷夹g(shù)進行研究分析,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)研究了分子篩制取富氧的工作原理,提出了燃燒用富氧制取的工藝流程和關(guān)鍵設(shè)備集成,對吸附過程建立數(shù)學(xué)模型,理論推導(dǎo)壓力與分子篩出口氧濃度的半經(jīng)驗關(guān)系式,結(jié)果表明當(dāng)沖洗量一定時,空氣壓力增大,出口富氧氣體的濃度升高；為制取濃度相對較低的富氧氣體,可在產(chǎn)品氣中兌入定量空氣,也可改造現(xiàn)有設(shè)備,減少吸附劑床層厚度,以降低造價及富氧成本,并搭配適當(dāng)?shù)目諝鈮嚎s機進行微調(diào)。 (2)對天然氣富氧燃燒進行理論計算,結(jié)果表明,富氧燃燒技術(shù)可減少理論助燃氣體需要量,減少煙氣量,并大大提高燃燒溫度,節(jié)能效果明顯。 (3)燃燒溫度大幅度升高,導(dǎo)致煙氣中NOx量增大,研究NOx的生成機理及高溫?zé)煔饣亓骷夹g(shù),通過煙氣回流減少NOx,分析煙氣回流的節(jié)能原理并計算其節(jié)能率。計算結(jié)果表明,煙氣回流節(jié)能效果明顯,且在理論燃燒溫度一定時,可通過提高排煙溫度,增大煙氣入爐循環(huán)系數(shù),增加燃料的消耗量的方式提高節(jié)能率。 (4)富氧燃燒可使所需的助燃氣量相應(yīng)減少,為防止爐膛燃燒溫度不均勻,燃燒器需要作出相應(yīng)變化,本課題以蝸殼燃燒器為例進行研究計算,結(jié)果表明,當(dāng)空氣噴口不變時,隨著助燃氣體濃度的升高,燃氣噴口直徑增大,燃氣出口速度、空氣速度及壓力均減小。 本研究力在提高天然氣利用效率,減少天然氣使用量和使用成本,擴大技術(shù)應(yīng)用范圍,此成果可用于燃氣鍋爐、直燃機、陶瓷、玻璃、冶金、機械、干燥等以天然氣為燃料的行業(yè)。 【關(guān)鍵詞】：富氧制取 變壓吸附 富氧燃燒 燃燒溫度 NOx 煙氣循環(huán)
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK16
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 富氧燃燒技術(shù)在工業(yè)中的發(fā)展10-11
• 1.3 富氧制取方法的現(xiàn)狀及發(fā)展11-13
• 1.4 本課題的意義和主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 分子篩制氧法的研究分析14-25
• 2.1 分子篩制氧設(shè)備工作原理及流程14-15
• 2.2 分子篩制氧法的主要特點15-16
• 2.3 分子篩制氧技術(shù)的應(yīng)用16
• 2.4 PSA制取富氧的數(shù)學(xué)模型16-21
• 2.5 富氧氣體的制取21-23
• 2.6 本章小結(jié)23-25
• 第三章 天然氣富氧燃燒理論計算25-35
• 3.1 天然氣富氧燃燒所需助燃氣體量計算25-27
• 3.2 天然氣富氧燃燒產(chǎn)生的實際煙氣量27-30
• 3.3 天然氣富氧燃燒時的實際燃燒溫度30-32
• 3.4 天然氣富氧燃燒節(jié)能分析32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-35
• 第四章 NOx的控制及煙氣再循環(huán)技術(shù)的研究35-52
• 4.1 NOx的生成機理35-37
• 4.2 NOx的控制技術(shù)37-38
• 4.3 煙氣再循環(huán)技術(shù)的研究38-39
• 4.4 煙氣再循環(huán)的節(jié)能分析39-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 天然氣富氧燃燒器的研究52-57
• 5.1 空氣系統(tǒng)計算52-53
• 5.2 燃氣系統(tǒng)計算53-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-59
• 附錄59-72
• 參考文獻72-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研情況75

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