Charakteristické parametry procesu spalování při využití vzduchu s obsahem kyslíku vyšším než 21 %
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zabývá spalováním zemního plynu při využití vzduchu s vyšším obsahem kyslíku (21–46 % kyslíku ve spalovacím vzduchu), tzv. kyslíkem obohaceným spalováním (OEC). Technologie OEC nalezla uplatnění v průmyslu, kde se jsou nároky na zvýšenou produktivitu, dosažení vyšší tepelné účinnosti, zlepšení vlastností plamene, snížení náklady, či zlepšení kvality výsledného produktu. Ačkoliv OEC přináší řadu výhod, je nutné zmínit i nevýhody jako: poškození zařízení, nestejnoměrné zahřívání, narušení plamene, zvýšené emise anebo zpětný zášleh plamene. Zkoušky proběhly na zkušebně hořáků, která umožňuje testovat hořáky nejen na plynná a kapalná paliva, ale i hořáky navržené pro kombinované spalování při maximálním výkonu hořáku 1 800 kW. Při zkouškách byl použit plynový „low-NOx“ hořák se stupňovitým přívodem paliva. V diplomové práci je popsán vliv obsahu kyslíku ve spalovacím vzduchu na emise oxidů dusíku (NOx), teplotu plamene, přenos tepla ze spalin do stěn spalovací komory, a také vlastnosti plamene, zvláště pak jeho stabilitu, tvar a rozměry. Zkoušky proběhly při výkonech 300 kW, 500 kW a 750 kW, přičemž pro výkon 750 kW proběhly testy jak při jednostupňové, tak dvoustupňové konfiguraci.
The thesis is focused on the investigation of oxygen enhanced combustion (OEC) and its impact on the burner characteristics. The OEC technology is used in various industrial applications, in which increased productivity, higher heat efficiency, improved flame characteristics, reduced equipment cost and/or improved product quality is required. However, the application of OEC technology can also cause problems such as refractory damage, nonuniform heating, flame disturbance, increased pollutant emission and/or flashback. The experiments were carried out at the burner testing facility that enables to test different types of burners (gaseous, liquid or combined) up to the thermal input 1 800 kW. During the tests two staged low-NOx burner fired by natural gas was used. The work was aimed at the studying of the influence of 21–46 % oxygen concentration on the NOx emissions, the flue gas temperature, the distribution of the heat extracted from the hot flue gas to the wall of the combustion chamber, and the flame pattern including its stability, shape and dimensions. The combustion tests of premixed air and air-oxy/fuel methods were carried out at the thermal inputs of 300 kW, 500 kW and 750 kW for two combustion modes – one staged combustion and two staged combustion.
The thesis is focused on the investigation of oxygen enhanced combustion (OEC) and its impact on the burner characteristics. The OEC technology is used in various industrial applications, in which increased productivity, higher heat efficiency, improved flame characteristics, reduced equipment cost and/or improved product quality is required. However, the application of OEC technology can also cause problems such as refractory damage, nonuniform heating, flame disturbance, increased pollutant emission and/or flashback. The experiments were carried out at the burner testing facility that enables to test different types of burners (gaseous, liquid or combined) up to the thermal input 1 800 kW. During the tests two staged low-NOx burner fired by natural gas was used. The work was aimed at the studying of the influence of 21–46 % oxygen concentration on the NOx emissions, the flue gas temperature, the distribution of the heat extracted from the hot flue gas to the wall of the combustion chamber, and the flame pattern including its stability, shape and dimensions. The combustion tests of premixed air and air-oxy/fuel methods were carried out at the thermal inputs of 300 kW, 500 kW and 750 kW for two combustion modes – one staged combustion and two staged combustion.
Description
Citation
HUDÁK, I. Charakteristické parametry procesu spalování při využití vzduchu s obsahem kyslíku vyšším než 21 % [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2013.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Procesní inženýrství
Comittee
Ing. Jan Pokorný, CSc. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jaroslav Medek, CSc. (člen)
doc. Ing. Jiří Hájek, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (člen)
Ing. Dušan Vincour, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2013-06-17
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení