摘要:
基于催化堇青石蜂窝陶瓷板研制完全预混循环水冷燃烧器,应用于天然气催化燃烧炉窑系统。在炉门开启工况下,研究炉窑的一次点火升温曲线、陶瓷板表面温度分布及过剩空气系数对炉窑污染物排放的影响。在炉门关闭工况下,研究输入功率对炉窑污染物排放、辐射热流量、辐射效率的影响。燃烧器的一次点火升温经历气相燃烧—火焰吸附—缓慢升温—稳定燃烧4个阶段,通过选用适当热导率的多孔介质可以缩短燃烧器的点火升温时间。炉门开启阶段,随过剩空气系数增加,燃烧器壁面垂直温度梯度逐渐减小,催化陶瓷板表面平均温度先增后减,当过剩空气系数为2.0时,垂直温度梯度为0.3 K/cm,表面平均温度达到最大值973 K。炉门开启阶段,CO、NO_(x)体积分数随过剩空气系数增加而增大,当过剩空气系数为2.1时,CO、NO_(x)的最大体积分数分别为10×10^(-6)和14×10^(-6),CH_(4)体积分数始终为0。炉门关闭阶段,随着炉窑输入功率增加,CO、NO_(x)、CH_(4)体积分数逐渐降低,最大体积分数分别为12.9×10^(-6)、1.8×10^(-6)、14.9×10^(-6),当炉窑达到最大输入功率4.5 kW时,三者体积分数均为0。炉门关闭阶段,随着炉窑输入功率增加,辐射热流量增加,辐射效率降低,当达到最大输入功率4.5 kW时,辐射热流量和辐射效率分别为1347.67 W和0.30。