低甲烷浓度煤层气部分预混式旋流燃烧器燃烧特性的实验研究

摘要：

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.

关键词：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

所属期刊栏目：34

分类号：P5 ;TK2

资助基金：国家自然科学基金51206200;中央高校基本科研业务经费专项资金项目CDJZR12140031

在线出版日期：2015-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：115-121