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1、燃烧科学与技术第6卷(2000)第2期Vol.6(2000)No.2JOURNALOFCOMBUSTIONSCIENCEANDTECHNOLOGYX分段多孔介质燃烧器二次进气燃烧排放研究12吕兆华,MatthewsRD(11南京理工大学机械学院,南京210094;21得克萨斯大学,美国Austin)摘要:对从中间段——燃烧管中上游段多孔泡沫陶瓷与下游段多孔泡沫陶瓷之间的一段间隙结构,引入二次空气的多孔介质燃烧器的CO和NO排放浓度进行了实验测试,较系统地研究了化学当量比、混合气流率和不同比率二次空气对天然气ö空气燃烧排放的影响。结果表明
2、,加入适当比率的二次空气,不仅能够在相当宽的流速范围内使火焰很好地稳定在中间段,而且能得到低水平的CO排放浓度,特别对较低当量比效果更为明显。同时,当火焰-6定位在中间段或近旁时,在化学当量比为0.45～0.8范围内NO的排放值能够低于6×10,达到了很理想的低排放水平。关键词:多孔介质;燃烧器;燃烧排放;火焰稳定性+中图分类号:O643121文献标识码:A文章编号:100628740(2000)0220124205EmissionsforCombustionwithinPorousMediumBurnerwithSeparatedSe
3、ctionsandSecondaryAir12LüZhao2hua,RonaldDMatthews(1.NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China;2.UniversityofTexasatAustin,USA)Abstract:EmissionsofCOandNOforaporousmediumburneraddingthesecondaryairfromthemiddlesectionwerestudiedexperimentally.Themiddlese
4、ctionisformedofagapbetweentheupstreamsectionandthedownstreamsectionoftheporousfoamceramicintheburnerwithamiddlehoop,intowhichtheaircanbepouredfromallaround.Theeffectsofequivalenceratios,flowratesofthemixture,andvariousfractionsofsecondaryairontheemissionsofnaturalgasöair
5、combustionwereexaminedsystematically.Theresultsshowthataproperfractionofthesecondaryaircouldmaketheflamehighlystableinthemiddlesectionwithinawiderangeofflowrates,andhavelowemissionofCO,speciallyforlowerleanequivalenceratios.ValuesofNOemissionsforthe-6flamesin,oraroundthe
6、middlezonecouldbeperfectlylow,smallerthan6×10atanequivalenceratioof0.45～0.8.Keywords:porousmedium;burner;combustionemission;flamestability处于高温气流中的高孔隙率多孔介质的传热特性现,采用某些结构、材料和进气方式的多孔介质燃烧器能够使预混火焰实现高燃速、高燃温、高稳定性(火焰还具有低污染排放的性能,因而使其更加引人注目。能停留在很小区域内而不易受到流速和组分变化等因关于多孔介质中预混燃烧的理论和实验方
7、面的研[1][2]素的影响,包括有更宽的可燃极限),从而使多孔介质究已有大量报道,其中Howell和Hsu的文章曾作燃烧器获得高的热能容积释放率及热效率。近来又发过较为广泛的、全面的评述和说明(包括他们的研究成X收稿日期:1999203222;修回日期:1999207208。基金项目:国家自然科学基金资助项目(59576021)。作者简介:吕兆华(1941-),男,教授。2000年5月吕兆华等:分段多孔介质燃烧器二次进气燃烧排放研究·125·果),其中也介绍了一些低污染的多孔介质燃烧器。日次空气比率下的燃气排放,研究CO和NO的排放规[
8、3]本学者Hashimoto、Takeno等人在用细长陶瓷管束律。研究“超焓火焰”时,在得到了多孔介质燃烧器一般的燃烧特性时,发现CO和NOx排放含量都比较低(在1实验装置化学当量比5=0.3～0.6,流速
