通過對實驗爐、燃燒器以及測試系統進行詳細分析，實驗合理解決測試系統注意要點，引入燃氣工業爐的評價指標:加權平均溫度、爐膛內最大溫差、測點與平均溫度偏差率、升溫速度、煙氣溫度、煙氣成分。針對各燒嘴一1#直焰、2#平焰、3#旋流盤焰和3#旋流杯焰燃燒器，控制燃燒工況分別點火對爐膛進行加熱，測試參數求取評價指標值。課題主要通過橫向對比實驗研究，分析旋流盤焰和杯焰燃燒器在爐膛內的燃燒效果，以及縱向對比分析過剩空氣系數對旋流燃燒效果的影響，為燃氣工業爐旋流燃燒更為廣泛的應用提供依據。有課題實驗結果及數據分析可得以下結論:

1)燃氣工業爐采用旋流燃燒時，爐內的最大溫差較小，各點與平均溫度的偏差也小，溫度分布均勻性良好。

各燃燒器燃燒過程中，爐膛內在加熱工程中的最大溫差均發生在點火初始階段（ 2min-4min內);溫度趨于穩定后，最大溫差旋流杯焰燃燒器最小為35.2℃ ,盤焰與其差別不大，而直焰燃燒器為187. 8 0C約是旋流杯焰燃燒器的6倍，平焰為119.7℃是旋流杯焰約4倍，旋流燃燒加熱時，爐膛內基本無局部高溫區域，而直焰燃燒器的局部高溫區域發生在直焰火焰頂端。

各燃燒器對爐子加熱溫度穩定時，實驗爐膛中測點溫度與平均溫度的最大偏差率，1#直焰最大為0.173，其次為2#平焰0.098;而3#盤焰和杯焰燃燒器分別為0.024,0.021,3#其它溫度測點與平均溫度的偏差均不超0.02，因此工業爐旋流燃燒在溫度均勻性方面有良好的作用。

2)燃氣工業爐采用旋流燃燒能減少煙氣中的CO, NOx污染物的生成。

加熱過程中，旋流杯焰和盤焰燃燒的CO生成量遠遠低于平焰燃燒和直焰燃燒，當爐溫超過700 0C時，煙氣中CO幾乎消失。燃氣工業爐旋流燃燒時，爐內溫度穩定后，煙氣NOx的生成量也基本不變，3#盤焰與杯焰燃燒器的NOx生成量分別為59.Oppm, S 1.Oppm;而2#平焰燃燒器生成量為68.2ppm，由于1#燃燒器的爐內終溫較低，影響其生成，當平均溫度相同時，1#燃燒器NOx的產量也高于3#燃燒器;因此旋流盤焰與杯焰燃燒器在NOx生成方面也均優于直焰和平焰，工業爐采用旋流燃燒在減少NOx排放方面，有良好效果;

3)隨著過剩空氣系數a的增加，爐膛內平均溫度降低，升溫速度變慢，NOx生成量減小而CO生成量有增加趨勢。

隨著過剩空氣系數a的增加，爐膛內溫度穩定時，平均溫度有降低趨勢，當a在1.15-1.40之間時，平均溫度的變化不大，實驗工況的最終平均溫度差值在5 ℃以內;當a>1.40時，平均溫度降低較快;工業爐旋流盤焰燃燒過程中，低溫階段 (低于600℃)的升溫速度變大;而高溫階段(600以上)的升溫速度變小，而總體升溫速度變慢。燃燒過程中，低溫階段主要是通過燃燒煙氣的對流傳熱，而高溫階段主要靠對流和輻射方式，其中以輻射為主，當a系數變大時，火焰溫度降低，其輻射能力減弱，升溫速度較慢。

煙氣中NOx的生成量卻明顯的降低，過剩空氣系數對NOx的生成影響較大，實際工程中，適當的提高過剩空氣系數a，能夠有效的控制污染物的排放。燃燒過程中的CO生成與燃燒的進程有關，最大值基本都發生在平均溫度低于700℃的升溫階段，隨著過剩空氣系數a變大，CO生成量的最大值也有變大趨勢。

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