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

1、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

2、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H2、CO、CH4，此外還含有少量的C02和N2。實(shí)驗(yàn)中將H2、C

3、O、CH4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

4、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