直供氧式O2-CO2旋流煤粉燃燒器的設(shè)計與試驗研究.pdf

1、近年來，溫室效應(yīng)加劇等問題使環(huán)境與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，對引起溫室效應(yīng)和全球氣候變化的CO2的減排技術(shù)研究成為各國關(guān)注的焦點。富氧燃燒技術(shù)可提高尾部煙氣中的CO2質(zhì)量濃度，最高可達到95％以上，可顯著降低CO2的捕集能耗，但大型的富氧燃燒技術(shù)仍處于研究階段，直供氧式O2/CO2旋流燃燒器的設(shè)計與試驗研究正是在全球致力于CO2減排的背景下進行的。
　　 本文從旋流燃燒器的工作原理以及影響燃燒器運行的各種因素出發(fā)，根據(jù)

2、給定煤種設(shè)計出直供氧式O2/CO2旋流燃燒器（DOS）。結(jié)構(gòu)設(shè)計包括燃燒器送氣方式設(shè)計、氣流流通面積設(shè)計、側(cè)管連接主管方式設(shè)計、葉片與擴口設(shè)計。針對設(shè)計的DOS燃燒器做了空氣動力場試驗以及濃度場試驗。空氣動力場試驗測量氣流軸向速度，濃度場試驗測量試驗氣體濃度。試驗結(jié)果表明，旋流強度的大小、擴口變化對燃燒器回流區(qū)大小、擴展角大小以及氣流的混合程度有很大影響。內(nèi)二次風(fēng)旋流強度增大，回流區(qū)尺寸增大，外二次風(fēng)旋流強度增大，回流區(qū)寬度增大而長度減

3、小，加裝擴口后燃燒器旋流強度增大，并隨著擴口角度增加，擴展角增大。氣流混合情況包括外側(cè)混合和內(nèi)側(cè)混合。外側(cè)混合初期較強烈，并隨著外二次風(fēng)擴口的加大混合加強。內(nèi)側(cè)混合隨著中心回流量的增大混合加強。進一步對DOS燃燒器進行了三種不同工況的熱態(tài)試驗，包括空氣氣氛、O2/循環(huán)煙氣氣氛（內(nèi)二次風(fēng)為純氧）及O2/循環(huán)煙氣氣氛（內(nèi)二次風(fēng)為純氧+循環(huán)煙氣）。通過對爐膛各段溫度以及爐膛截面溫度的測量，對尾部煙氣成分的測量，得出O2/循環(huán)煙氣氣氛（內(nèi)二次風(fēng)