天然氣助燃的無煙煤煤粉旋流燃燒器的設計開發(fā)開題報告模板(編輯修改稿)
2025-07-04 09:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 無煙煤的“揮發(fā)分”與煙煤的揮發(fā)分相當，從而保證無煙煤能像煙煤一樣穩(wěn)定燃燒。 （ 51） 其中， B 天然氣 — 補入天然氣的質(zhì)量 ； B 無煙煤 — 單位時間內(nèi)噴出燃燒器的無煙煤質(zhì)量；Vdaf 無煙煤 — 燃燒器內(nèi) 無煙煤揮發(fā)分 ； Vdaf 煙煤 — 煙煤揮發(fā)分 含量 。 本公式通過將無煙煤轉(zhuǎn)化為相對質(zhì)量的煙煤，然后通過煙煤的揮發(fā)分含量，最終確定了需要補入天然氣的質(zhì)量。這種質(zhì)量所表明的是無煙煤依賴天然氣助燃而穩(wěn)定著火時，所需的最小補氣量。本文將對本公式進行進一步詳細的解釋和完善。 從能量傳遞角度計算。煤粉氣流要達到著火點需要吸收一定的熱量，這部分熱量成為著火熱。據(jù)研究，一般情況下，煤粉氣流在著火過程中所吸收的輻射熱，為其所需總著火熱的 10%30%，所以其著火所需熱量的主要來源是對流換熱。 煤粉氣流所需著火熱的計算公式為： )]}373(2512[1)373([{))](1()1([11411i??? ??????????owwRarboiarfobTcMm MmM a rTicQMBTTMCqcVBQ （ 52） 011 VV ??? （ 53） 其中， Qi 為著火熱； Bb 為每臺燃燒器單位時間內(nèi)燒掉的燃料量； V1 為一次風量，α 1 為一次風份額，α為燃燒器出口過量空氣系數(shù)； V0 為理想空氣量； co1為一次風比熱容； q4 為機械不完全燃燒熱損失； cf 為煤粉干燥基比熱容； Mar 為煤粉應用基水分； Ti為著火溫度； To1 為煤粉與一次風混合氣流的初溫 ； QR 為水分的氣化潛熱值； Mm 為煤粉的水分； cw 為水蒸氣的比熱容。從式中可以看出一次風粉氣流的出溫影響煤粉著火所需的著火熱。事實上，當煤粉空氣混合物的出溫為 T0=573K 時，其著火熱降低至 %。 著火熱主要有三部分構(gòu)成，其等式為： 332211i HHHQ ????????? （ 54） 其中，Φ Φ Φ 3分別為燃燒室對煤粉的輻射熱量，流經(jīng)煤粉氣流的回流煙氣的放熱量，燃燒天然氣釋放的熱量； H H H3 分別表示輻射換熱量，回 流煙氣與煤粉氣流的換熱量，燃燒天然氣與煤粉氣流的換熱量。 在時間τ內(nèi)噴出燃燒器的天然氣燃燒放出的熱量為： D????? ?vQ T3 （ 55） 煙煤煙煤 無煙煤無煙煤天然氣 ）（ ）（ da fda f da fV1 1 VVBB ????其中， QT 為天然氣的低位發(fā)熱量， v 為天然氣氣流噴出的速度，τ為時間， D 為天然氣出口管口橫截面積。 在計算時，首先確定燃燒器工作時一次風粉氣流的初始溫度，煤粉氣流的著火溫度，一次風量等參數(shù)，然后根據(jù)式 52 求得煤粉氣流達到著火點是的著火熱。著火熱確定后，根據(jù)不同的燃 燒工況，再由公式 54 確定天然氣放熱量在總著火熱中的比值，從而由 55確定天然氣的噴入速度，即天然氣的補充量。本文將對本公式進行進一步的解釋和完善。 （ 3） 對燃燒器進行初步理論設計，采用合理的結(jié)構(gòu)保證天然氣安全穩(wěn)定地助燃。選定燃燒器為旋流燃燒器，設置中心風管，中心管內(nèi)設置補氣管補入適當天然氣。中心風管有利于 回流區(qū) 的形成，增加了一次風氣流與高溫回流高溫煙氣接觸和換熱的周界，并為回流區(qū)的形成產(chǎn)生壓力梯度分布條件。中心風管出口設置擴口并與天然氣補氣管配合，加裝擴口理論上能形成回流，充分擾動一次風形成的回流區(qū)，使煤粉快速 燃燒。中心風管的擴口同時可以 增大一次風形成的高溫回流區(qū)周界，擴口的 具體角度經(jīng)經(jīng)實驗或模擬分析后確定。由于福建無煙煤細粉含量高、著火溫度高，在一次風管中加裝煤粉濃縮裝置，保證適當高的煤粉濃度，從而減低煤粉的著火溫度。由于福建無煙煤燃盡時間長，所以設置內(nèi)外二次風，內(nèi)二次風為旋流風，外二次風初步定為直流風，以保證煤粉在爐膛內(nèi)充分擾動并增加燃燒時間以保證煤粉的燃盡。 （ 4） 用 CAD軟件進行燃燒器的具體結(jié)構(gòu)設計。用 autoCAD， PRO/E等軟件對理論的設計進行幾何建模，參照標準對燃燒器整體進行設計， 提供各個部件的相應尺寸 、參數(shù)，為以后的數(shù)值模擬分析做基礎。分析相關(guān)資料及經(jīng)驗，提出風煤比、風氣比、一二次風配比、一次風速度等合理方案。 （ 5） 對天然氣燃燒特性及安全性進行分析，在保證適當補入天然氣的同時，同時保證天然氣的安全性。因為天然氣屬于易爆炸類燃料，所以天然氣與空氣、煤粉的配比需要認真的分析并作出合理的方案，才能理論上實現(xiàn)其安全性。天然氣燃燒時的空氣過量系數(shù)一般在 ,在此基礎上對空氣過量系數(shù)調(diào)整，避開混合氣體在一定壓力和溫度下的爆燃點即可保證燃燒的安全。天然氣通過補氣管時有中心風管的熱空氣進行加熱，到達一次風回流 區(qū)是可以直接充當揮發(fā)分使用，并能及時著
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1