天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2014年
11期
115-121
,共7页
杨仲卿%杨鹏%张力%杨鑫%郭名女
楊仲卿%楊鵬%張力%楊鑫%郭名女
양중경%양붕%장력%양흠%곽명녀
低甲烷浓度煤层气%部分预混式旋流燃烧器%钝体%回流区%燃烧器%燃烧特性
低甲烷濃度煤層氣%部分預混式鏇流燃燒器%鈍體%迴流區%燃燒器%燃燒特性
저갑완농도매층기%부분예혼식선류연소기%둔체%회류구%연소기%연소특성
low-concentration coal-bed methane%swirled partially premixed burner%bluff body%recirculation zone%burner%combustion characteristics
针对低甲烷浓度煤层气的特点,设计了150 kW部分预混式旋流燃烧器,实验研究了燃烧器结构对低甲烷浓度煤层气燃烧的影响,考察了低甲烷浓度煤层气在燃烧器内的速度分布特性、旋流强度及甲烷浓度变化对温度分布的影响规律.结果表明:加装钝体结构的旋流燃烧器在燃用甲烷体积分数为20％的煤层气时,火焰长度降低,射流刚性增强,燃烧高效稳定;Z轴的逆轴向速度梯度范围随着直旋配风比的增加逐渐增大,射流刚性提高,中心回流区域变大;R轴的逆轴向速度梯度范围随着距离燃烧器喷口距离的增加逐渐缩小,回流区域变小,卷吸高温烟气的能力下降,不利于高效稳定燃烧;燃烧器喷口中心处的旋流强度随热负荷的增加而逐渐增大;当热负荷增加到50％以后,旋流强度随过量空气系数的增大而小幅度波动;当煤层气中甲烷体积分数为20％～30％时,随着甲烷浓度的增加,燃烧器出口的火焰形状呈现出变短变窄的趋势,燃烧稳定性提高,出口温度不超过1 000 K,可以有效避免喷口被烧坏.
針對低甲烷濃度煤層氣的特點,設計瞭150 kW部分預混式鏇流燃燒器,實驗研究瞭燃燒器結構對低甲烷濃度煤層氣燃燒的影響,攷察瞭低甲烷濃度煤層氣在燃燒器內的速度分佈特性、鏇流彊度及甲烷濃度變化對溫度分佈的影響規律.結果錶明:加裝鈍體結構的鏇流燃燒器在燃用甲烷體積分數為20％的煤層氣時,火燄長度降低,射流剛性增彊,燃燒高效穩定;Z軸的逆軸嚮速度梯度範圍隨著直鏇配風比的增加逐漸增大,射流剛性提高,中心迴流區域變大;R軸的逆軸嚮速度梯度範圍隨著距離燃燒器噴口距離的增加逐漸縮小,迴流區域變小,捲吸高溫煙氣的能力下降,不利于高效穩定燃燒;燃燒器噴口中心處的鏇流彊度隨熱負荷的增加而逐漸增大;噹熱負荷增加到50％以後,鏇流彊度隨過量空氣繫數的增大而小幅度波動;噹煤層氣中甲烷體積分數為20％～30％時,隨著甲烷濃度的增加,燃燒器齣口的火燄形狀呈現齣變短變窄的趨勢,燃燒穩定性提高,齣口溫度不超過1 000 K,可以有效避免噴口被燒壞.
침대저갑완농도매층기적특점,설계료150 kW부분예혼식선류연소기,실험연구료연소기결구대저갑완농도매층기연소적영향,고찰료저갑완농도매층기재연소기내적속도분포특성、선류강도급갑완농도변화대온도분포적영향규률.결과표명:가장둔체결구적선류연소기재연용갑완체적분수위20％적매층기시,화염장도강저,사류강성증강,연소고효은정;Z축적역축향속도제도범위수착직선배풍비적증가축점증대,사류강성제고,중심회류구역변대;R축적역축향속도제도범위수착거리연소기분구거리적증가축점축소,회류구역변소,권흡고온연기적능력하강,불리우고효은정연소;연소기분구중심처적선류강도수열부하적증가이축점증대;당열부하증가도50％이후,선류강도수과량공기계수적증대이소폭도파동;당매층기중갑완체적분수위20％～30％시,수착갑완농도적증가,연소기출구적화염형상정현출변단변착적추세,연소은정성제고,출구온도불초과1 000 K,가이유효피면분구피소배.
