Experimentální studie tvorby NOx v hořáku s potlačenou tvorbou NOx: stupňovitý přívod paliva v kombinaci s vnitřní recirkulací spalin

Experimental Study on NOx Formation in the Low-NOx Burner: Gas - Staging in Combination with Internal Flue Gas Recirculation

miscellaneous

en

This paper presents an experimental study of the effect of fuel-staging in combination with internal flue gas recirculation technology (FuGR) on NOx formation and flame characteristics. The experiments have been performed in a large-scale furnace fired by a natural gas swirl burner of industrial type. During the experiments five parameters have been varied following the plan designed with respect to Design of experiments (DOE) methodology. The parameters have included burner heat output, excess air ratio, position of secondary gas nozzles defined by their radial position and tangential orientation with respect to burner axis, and the diameter of primary gas throttle. The results show that the combination of gas staging together with FuGR indicates a marked decrease in NOx emissions.

Článek prezentuje experimentální studii, při které byl vyšetřován společný vliv stupňovitého přívodu paliva a vnitřní recirkulace spalin na tvorbu emisí oxidů dusíku (NOx) a charakteristik plamene. Experimentální činnost byla provedena na vířivém hořáku průmyslové velikosti. Jako palivo byl použit zemní plyn. Při zkouškách hořáku bylo měněno celkem pět parametrů podle plánu navrženém s repsektováním pravidel metody Plánování expeirmentu (Design of experiments). Parametry zahrnovaly výkon hořáku, přebytek spalovacího vzduchu, průměr clony na primárním stupni přívodu paliva, radiální pozici a tangenciální natočení sekundárních trysek vzhledem k ose hořáku. Výsledky ukazují, že použití stupňovitého přívodu paliva v kombinaci s vnitřní recirkulací spalin se vyznačuje významným poklesem v tvorbě NOx emisí.

This paper presents an experimental study of the effect of fuel-staging in combination with internal flue gas recirculation technology (FuGR) on NOx formation and flame characteristics. The experiments have been performed in a large-scale furnace fired by a natural gas swirl burner of industrial type. During the experiments five parameters have been varied following the plan designed with respect to Design of experiments (DOE) methodology. The parameters have included burner heat output, excess air ratio, position of secondary gas nozzles defined by their radial position and tangential orientation with respect to burner axis, and the diameter of primary gas throttle. The results show that the combination of gas staging together with FuGR indicates a marked decrease in NOx emissions.

Řízení NOx emisí, stupňovitý přívod paliva, vnitřní recirkulace spalin, plánování experimentu

NOx emission control, fuel staging, internal flue gas recirculation, design of experiments

28.06.2011

Cardiff University

301–301

6