燃气全预混燃烧特性及商用燃具的研究

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1、北京建筑工程学院硕士学位论文燃气全预混燃烧特性及商用燃具的研究姓名：要大荣申请学位级别：硕士专业：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师：傅忠诚2002.12.1摘要随着天然气的大发展，各种燃气用具日益增多，而燃气用具燃烧产生的NO,对室内环境有着严重的污染。为此，本文首先就燃具排放的NO,及CO等有害物对大气环境及室内空气的污染及其对人体健康的危害进行了深入分析论证，在国内外特别是我院低NOx燃烧技术研究的基础上，确定本课题的目的是开发一种低NO,中餐燃气炒菜灶，有效地控制N嘎和C0的排放量。本文从理论上论述了NO,的生成机理和抑制途径，结合

2、燃气全预混燃烧的特点及稳定性，首次提出在燃烧器上使用国内生产的金属纤维来降低烟气中的NoI浓度。研究表明，在适宜的工况下，此种燃烧方式能有效的控制NO,和c0的排放浓度。本项目进行了大量的基础性及应用性实验研究。首先进行了条缝式火孔下烧式稳定性的基础实验研究，绘出了该燃烧器的稳定范围曲线。其次对金属纤维燃烧器进行了基础性和应用性实验研究，包括稳定性研究和有害气体的排放特性研究，金属纤维燃烧器全预混燃烧在热水器和中餐燃气炒菜灶上的应用研究等。论文给出了全预混燃烧的稳定性，即在不同的过剩空气系数a、不同的火孔热强度q下，绘制出火焰稳定范围图。在稳

3、定曲线规定的q和n变化的范围内，进一步给出了该种燃烧器污染物(NOI、和CO)的排放特性．首先通过正交实验确定了对NO,和C0排放的影响因素及其程度。然后，在对正交实验数据做极差和方差分析的基础上，分别研究了主要影响因素的变化，对烟气中NO,和cO排放浓度变化规律的影响。最后，经优化给出了中餐燃气炒菜灶的有害气体排放浓度低及热效率高时的最佳运行参数q、a的值，即n=1．3～1．5，q=O．3～0．8w／ram2，NO排放量为lO～20ppra，效率为30～50％。供研究和设计时参考。关键词：燃气、全预混燃烧、低NO,、金属纤维燃烧器、火焰稳定

4、性AbstractAgoldentimeofnaturalgasindustryiscoming．WimtheappHcationofnaturalgas，NOxandCOemissionfromgasappliancedoharmtothehealth．ThedissertationdemonstrateddeeplytheindoorairpoHufionandtheharmtohealthgeneratedbyNOxandCOemission．Thenlow—NOxcombustiontechnologyhomeandabroadisi

5、ntroducedentirelyespeciallyinmycoHege．111estUdyaimedtoreducetheemissionofNOxandCOfromgasapplianceandsupplyalow-NOxgaskitchenrange．ThroughanalyzingtheapproachofreslralningNOxemissionandthecharacteristicsofgaspremixedcombustion．Wefirstlyputforththemetalfibreburnerapplications

6、domestictoreducetheNOx．Aseriesofresearchesindictedthatunderproperconditionthelow-NOxcombustiontechnologyiseffectiveincontrollingNOxandCOemission．Onbaseoftheoreticalanalysis，inthefirstoftheexperiments，flamestabilitycurvesofpremixedburnerwithslot-fire-apertureareobtained．Inth

7、esecondpartoftheexperiments，flamestabilitycurvesandemissionofmetalburnerareresearched．Inaddition．metalfibreburnersareappfiedt0thewaterheaterandgaskitchenrange·AccordingtothestudvofflalnestabilityCHrVeSofpremixedburnerwithmetalfibreburners，flamestabilitycurvesofmetalburnersa

8、reobtainedunderdifferentslot．fire—aperturewide，andairratio．Undertherangeofheat-int