Исследование сжигания н-гептана при распыле перегретым водяным паром и различных коэффициентах избытка воздуха в камере газогенерации
И.С. Садкин1,2, Е.П. Копьев1, Е.Ю. Шадрин1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
sadkinvanya@mail.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: жидкие углеводороды, горение, перегретый водяной пар, снижение выбросов оксидов азота, полнота сгорания
Страницы: 1057-1070
Аннотация
На примере н-гептана экспериментально изучается сжигание жидких углеводородов при их распылении струей перегретого водяного пара как перспективный способ эффективного и экологически безопасного сжигания. В исследовании используется горелочное устройство с принудительной подачей воздуха внутрь камеры газогенерации. Оно представляет собой модернизированную конструкцию атмосферного горелочного устройства с естественным притоком воздуха, исследованного авторами ранее, и позволяет получить дополнительную информацию о влиянии изменения коэффициента избытка воздуха внутри устройства на процесс сжигания жидкого топлива в присутствии перегретого водяного пара. На основе термопарных измерений, газового анализа промежуточных компонентов пламени, измерения полноты сгорания и вредных выбросов в конечных продуктах сгорания получены новые данные эколого-энергетических характеристик исследуемого горелочного устройства, проведено их сопоставление с показателями горелочного устройства с естественным притоком воздуха. Установлено, что образование монооксида углерода при сжигании гептана сокращается на 25 %, а образование оксидов азота - на 15 % при снижении коэффициента избытка воздуха в камере сгорания от 0,7 до 0,16. При этом для горелочного устройства с естественным притоком воздуха характерна более высокая температура пламени и меньшая длина факела. В то же время уровень выбросов СО и NOx во всех режимах соответствует европейскому стандарту EN 267. Определено, что принудительно вводимый поток воздуха не оказывает заметного влияния на выделяемое тепло для исследуемых режимов, а теплота сгорания топлива во всех случаях близка к высшей теплоте сгорания гептана, что свидетельствует о высокой эффективности исследуемого способа сжигания.
|
