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定向低NOx焦化专用燃烧器研制

作　者: 徐军平
导　师: 肖家治；王兰娟；葛京鹏
学　校: 中国石油大学
专　业: 化学工程
关键词: 延迟焦化加热炉扁平焰贴墙燃烧器低NOx燃烧技术
分类号: TE966
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着延迟焦化双面辐射炉的发展,扁平焰燃烧器被广泛应用。本课题对现有燃烧器的特点及存在的问题进行分析,研制出了新型的贴墙焦化专用燃烧器,并考察了不同参数对燃烧器燃烧状况的影响。本课题调研了多种型式燃烧器的操作参数和结构参数,分析并解剖了影响燃烧器燃烧状况的设计参数,根据燃烧器燃烧的基本理论及燃料气喷射的绝热膨胀理论确定燃烧器设计计算方法;同时在新型燃烧器的设计时采用低NOx燃烧技术,设计并制造了多套结构的新型小功率燃烧器和大功率燃烧器。由不同型式燃烧器的试烧实验知,影响燃烧器性能的主要操作参数有燃料气的流量、压力及燃料气和空气的流量配比等,主要结构参数有耐火砖结构、喷孔直径、喷孔倾角及喷孔间距等。实验考察了燃烧器不同供风方式、流量及压力对燃烧状况的影响,结果表明:燃烧器强制通风工况优于自然通风工况;燃烧气的流量和负荷均随压力的增大而增加,其喷孔流速为120~240m/s时,燃烧器能够正常燃烧,火焰形状良好。由不同结构下燃烧器的燃烧状况知,改变燃烧器的结构可以优化火焰形状和强化燃烧过程。因此在燃烧器设计时,燃烧器耐火砖要与喷枪高度和喷枪间距相对应,耐火砖的喉口和旋口要与喷枪上喷孔倾角相对应,同时在喷头设计时应采用多喷孔小孔径的原则。经实践应用,该燃烧器燃烧稳定,能够附墙燃烧,火焰无间隙,扇形火焰形状良好,火焰刚直有力、高度低。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章前言  9-22
  1.1 延迟焦化工艺简介  9
  1.2 延迟焦化加热炉  9-10
  1.3 焦化炉燃烧器  10-16
  1.4 课题背景及研究现状  16-20
    1.4.1 课题背景及意义  16-18
    1.4.2 研究现状  18-20
  1.5 课题主要工作内容  20-22
第二章燃烧器设计计算模块编制  22-39
  2.1 基本物性计算  23-25
    2.1.1 燃料气物性计算  23-24
    2.1.2 燃烧用空气计算  24-25
  2.2 喷孔截面积计算  25-28
  2.3 流速计算  28-31
    2.3.1 喷孔流速计算  28-31
    2.3.2 空气流速计算  31
  2.4 压降计算  31-35
    2.4.1 燃料气压降计算  31-33
    2.4.2 空气压降计算  33-35
  2.5 火焰参数计算  35-39
    2.5.1 火焰传播速度计算  35-36
    2.5.2 火焰最高温度计算  36-38
    2.5.3 火焰高度估算  38-39
第三章燃烧器研制与实验部分  39-64
  3.1 新型燃烧器研制  39-45
    3.1.1 燃烧器基本结构组成  39-40
    3.1.2 现用燃烧器分析  40-43
    3.1.3 新型燃烧器研制及结构特点  43-45
  3.2 实验装置介绍  45-48
  3.3 试烧实验  48-58
    3.3.1 实验内容  48
    3.3.2 试烧过程  48-49
    3.3.3 实验方案  49-57
    3.3.4 实验过程中火焰的评价指标  57-58
  3.4 实验数据  58-64
    3.4.1 燃料气参数  58-63
    3.4.2 烟气组成  63-64
第四章结果分析与讨论  64-73
  4.1 喷孔流速影响  64-65
  4.2 燃料气流量与压力变化  65-68
  4.3 喷孔结构影响  68-71
    4.3.1 喷孔个数影响  68-69
    4.3.2 喷孔倾角影响  69-70
    4.3.4 喷孔布置方式影响  70-71
  4.4 喷枪相对高度影响  71-73
结论  73-74
参考文献  74-76
致谢  76

定向低NOx焦化专用燃烧器研制

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