本文關(guān)鍵詞：沼氣壁掛爐的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 沼氣壁掛爐 沼氣成分 燃燒器前壓力 火焰穩(wěn)定性 熱效率

【摘要】：隨著人民生活水平的提高,南方村鎮(zhèn)地區(qū)供暖的呼聲也越來越高,由于這些地方常年地溫較高、沼氣原料產(chǎn)量較多、沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)。因此,發(fā)展以沼氣為氣源的壁掛爐分戶采暖供暖系統(tǒng)不僅可以解決該地區(qū)供暖問題,還能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的再利用,減少環(huán)境污染。針對該地區(qū)的這些特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)加工了一臺(tái)以沼氣為氣源的燃?xì)獗趻鞝t,并對壁掛爐進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,致力于獲得更加合理的設(shè)計(jì)參數(shù),為此主要進(jìn)行了以下工作。燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)算。主要包括燃?xì)饣緟?shù)計(jì)算,燃燒器進(jìn)、排氣參數(shù)計(jì)算,燃燒器結(jié)構(gòu)計(jì)算。設(shè)計(jì)中采用60%(體積含量)重慶天然氣和40%(體積含量)CO2的混合氣模擬6T標(biāo)準(zhǔn)氣,設(shè)計(jì)要求燃燒器輸入熱負(fù)荷為25kW,燃燒器前壓力為1600Pa。燃燒器形式采用大氣式燃燒器,一次空氣系數(shù)為0.6。經(jīng)計(jì)算,燃燒器采用15個(gè)火排,引射器為大氣式喉部直徑為12mm,燃燒器的火孔面積為4744.5mm2。由于加工條件的限制,實(shí)際燃燒器某些結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸之間有一定的差異,導(dǎo)致一次空氣系數(shù)偏大,采用縮小燃燒器引射器入口直徑的方法減少一次空氣量,當(dāng)引射器入口直徑為8mm左右時(shí),一次空氣系數(shù)基本滿足要求。對所加工燃燒器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,主要包括噴嘴孔徑實(shí)驗(yàn)和沼氣成分、壓力變化對燃燒器一次空氣系數(shù)、燃燒火焰狀態(tài)、燃燒器熱負(fù)荷的影響實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)燃燒器采用2.0mm噴嘴時(shí),燃燒器的輸入熱負(fù)荷、一次空氣系數(shù)、火焰燃燒狀態(tài)等參數(shù)均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)沼氣中CH4含量在55%~80%范圍內(nèi)變化,且沼氣壓力在800~3200Pa之間變化時(shí),燃燒器并未出現(xiàn)脫火、回火、黃焰等不良狀況。對壁掛爐整機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,主要包括壁掛爐過�？諝庀禂�(shù)的優(yōu)化選擇以及壁掛對沼氣成分變化的適應(yīng)能力檢驗(yàn)。當(dāng)過�？諝庀禂�(shù)取為1.5~1.9時(shí),壁掛爐熱效率和煙氣成分均能滿足《GB25034—2010燃?xì)獠膳療崴疇t》要求。而當(dāng)過�？諝庀禂�(shù)取中位值1.7時(shí),沼氣中CH4含量在40%~70%以內(nèi),煙氣成分滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)沼氣中CH4含量在40%~70%之間變化時(shí),壁掛爐熱效率均高于國家規(guī)范要求的84%。
【關(guān)鍵詞】：沼氣壁掛爐 沼氣成分 燃燒器前壓力 火焰穩(wěn)定性 熱效率
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU832
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 我國沼氣事業(yè)的發(fā)展9-10
• 1.1.2 供暖方式的轉(zhuǎn)變及夏熱冬冷地區(qū)供暖問題的凸顯10-12
• 1.1.3 課題研究意義12
• 1.2 燃?xì)獗趻戾仩t的簡介12-15
• 1.2.1 燃?xì)獗趻戾仩t的原理結(jié)構(gòu)13-14
• 1.2.2 燃?xì)獗趻戾仩t的運(yùn)用及存在的問題14-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線16-17
• 1.4.1 研究內(nèi)容17
• 1.4.2 技術(shù)路線17
• 1.5 本章小結(jié)17-19
• 2 沼氣預(yù)混燃燒的基本原理19-29
• 2.1 引射器的基本原理19-21
• 2.1.1 引射器的工作原理19
• 2.1.2 低壓引射器基本方程19-21
• 2.2 部分預(yù)混燃燒的反應(yīng)過程21-27
• 2.2.1 燃燒機(jī)理22-23
• 2.2.2 燃燒溫度23-24
• 2.2.3 燃燒速度24-25
• 2.2.4 CO的生成機(jī)理25
• 2.2.5 NOx的產(chǎn)生機(jī)理25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 3 沼氣壁掛爐燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)及整機(jī)結(jié)構(gòu)29-41
• 3.1 沼氣燃燒器設(shè)計(jì)依據(jù)29
• 3.2 燃?xì)獾娜紵?jì)算29-32
• 3.2.1 燃?xì)鉄嶂涤?jì)算29-30
• 3.2.2 沼氣密度計(jì)算30
• 3.2.3 燃?xì)夂牧坑?jì)算30
• 3.2.4 理論空氣量和實(shí)際空氣量計(jì)算30-31
• 3.2.5 實(shí)際煙氣量計(jì)算31
• 3.2.6 華白數(shù)和燃燒勢計(jì)算31-32
• 3.3 燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)算32-35
• 3.3.1 燃燒器頭部設(shè)計(jì)計(jì)算32-33
• 3.3.2 燃燒器引射器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算33-35
• 3.4 沼氣壁掛爐整機(jī)結(jié)構(gòu)35-39
• 3.4.1 燃?xì)馊紵到y(tǒng)結(jié)構(gòu)35-37
• 3.4.2 排煙系統(tǒng)37-38
• 3.4.3 水加熱系統(tǒng)38-39
• 3.4.4 自動(dòng)控制與安全保護(hù)系統(tǒng)39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 4 沼氣壁掛爐性能測試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)41-49
• 4.1 沼氣壁掛爐燃燒器性能測試實(shí)驗(yàn)41-43
• 4.1.1 燃燒器性能測試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介41-42
• 4.1.2 噴嘴孔徑優(yōu)化實(shí)驗(yàn)42
• 4.1.3 燃燒器對沼氣組分變化的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)42
• 4.1.4 燃燒器對沼氣壓力變化的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)42-43
• 4.2 沼氣壁掛爐整機(jī)性能測試實(shí)驗(yàn)43-45
• 4.2.1 整機(jī)性能測試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介43-44
• 4.2.2 過�？諝庀禂�(shù)變化對整機(jī)性能影響實(shí)驗(yàn)44
• 4.2.3 整機(jī)對沼氣成分變的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)44-45
• 4.3 實(shí)驗(yàn)儀器簡介45-48
• 4.3.1 燃燒器性能測試實(shí)驗(yàn)儀器簡介45-47
• 4.3.2 整機(jī)性能測試實(shí)驗(yàn)儀器簡介47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 5 燃燒器燃燒性能測試實(shí)驗(yàn)49-71
• 5.1 噴嘴孔徑的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)49-55
• 5.1.1 噴嘴孔徑對輸入熱負(fù)荷的影響49-51
• 5.1.2 噴嘴孔徑對一次空氣系數(shù)的影響51-53
• 5.1.3 噴嘴孔徑對火焰燃燒狀態(tài)的影響53-55
• 5.1.4 結(jié)論55
• 5.2 沼氣組分變化對燃燒器的影響實(shí)驗(yàn)55-63
• 5.2.1 沼氣組分變化對輸入熱負(fù)荷的影響55-58
• 5.2.2 沼氣組分變化對一次空氣系數(shù)的影響58-60
• 5.2.3 沼氣組分變化對火焰燃燒狀態(tài)的影響60-63
• 5.2.4 結(jié)論63
• 5.3 沼氣壓力變化對燃燒器的影響實(shí)驗(yàn)63-69
• 5.3.1 沼氣壓力變化對輸入熱負(fù)荷的影響63-65
• 5.3.2 沼氣壓力變化對一次空氣系數(shù)的影響65-67
• 5.3.3 沼氣壓力變化對火焰燃燒狀態(tài)的影響67-68
• 5.3.4 結(jié)論68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 6 壁掛爐整機(jī)性能測試實(shí)驗(yàn)71-83
• 6.1 過�？諝庀禂�(shù)變化對整機(jī)性能的影響實(shí)驗(yàn)71-77
• 6.1.1 過�？諝庀禂�(shù)對燃燒狀態(tài)及煙氣成分的影響71-75
• 6.1.2 過�？諝庀禂�(shù)對熱效率的影響75-77
• 6.2 沼氣組分變化對整機(jī)性能影響實(shí)驗(yàn)77-81
• 6.2.1 沼氣組分變化對燃燒狀態(tài)及煙氣成分的影響77-80
• 6.2.2 沼氣組分變化對熱效率的影響80-81
• 6.3 本章小結(jié)81-83
• 7 結(jié)論及展望83-85
• 7.1 本文主要結(jié)論83-84
• 7.2 本文不足及展望84-85
• 致謝85-87
• 參考文獻(xiàn)87-89
• 附錄89-90
• A.作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文89
• B.作者攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目89
• C.實(shí)驗(yàn)裝置及部分儀器89-90

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉峰;;分戶壁掛爐獨(dú)立供暖與集中供暖優(yōu)勢比較[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2010年33期

2 陳豫;楊改河;馮永忠;任廣鑫;;農(nóng)村戶用沼氣發(fā)展的資源分析[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

3 錢文斌;劉萬勇;袁賡;樸貞花;;燃?xì)獗趻鞝t分戶采暖的應(yīng)用前景[J];煤氣與熱力;2005年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張婧;沼氣與常規(guī)燃?xì)鈸交旃⿷?yīng)技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 翟仁武;沼氣壁掛鍋爐燃燒器設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2014年

3 林興偉;大氣式燃燒器適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)及模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：907800