燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法技术方案

本发明专利技术公开了一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法，采用本发明专利技术中燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，能够获得不同工况参数下的污染物含量、主燃烧火焰图像和二级燃烧火焰图像，从而得到轴向分级预混燃烧特性。因此不需要在现场进行验证，降低了轴向分级预混燃烧的研究成本。另外，本发明专利技术中燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统还可针对不同的燃料进行分析，适用范围广。本发明专利技术中的分析系统不仅可以用于分析液体燃料的轴向分级预混燃烧特性，还可以分析液体燃料‑气体燃料的轴向分级预混燃烧特性。

【技术实现步骤摘要】
燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法
本专利技术涉及燃料燃烧特性分析
，更具体地说，涉及一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法。
技术介绍
轴向分级燃烧技术已经广泛应用到燃气轮机，经过现场验证在负荷范围调节和降低排放方面效果显著，同时可以从目前应用轴向分级技术的燃料燃烧室结构发现，生产厂家对轴向分级的掺混性重点关注以及最佳二级燃料/空气的分配比和停留时间的确定，对轴向分级燃烧特性都产生较大影响。但是，对于轴向分级燃烧特性的研究只能在现场进行，研究成本高。因此，如何降低轴向分级预混燃烧的研究成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是如何降低轴向分级预混燃烧的研究成本，为此，本专利技术提供了一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统和分析方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，包括：用于引入液体燃料的第一燃料接入端；用于引入空气的空气接入端；轴向分级燃烧器，所述轴向分级燃烧器具有主燃烧区和二级燃烧区；与所述主燃烧区的一级喷射组件连通的第一一级燃料供应管；与所述二级燃烧区的二级喷射组件连通的第一二级燃料供应管；连通所述第一燃料接入端与所述第一一级燃料供应管和所述第一二级燃料供应管的燃料分配器，所述燃料分配器能够调节进入所述第一一级燃料供应管的第一一级燃料流量和进入所述第一二级燃料供应管的第一二级燃料流量；与所述主燃烧区的空气进口连通的一级空气供应管；与所述第一二级燃料供应管连通的二级空气供应管；连通所述空气接入端与所述一级空气供应管和所述二级空气供应管的空气分配器，所述空气分配器能够调节进入所述一级空气供应管的一级空气流量和进入所述二级空气供应管的二级空气流量；用于检测所述轴向分级燃烧器排出的烟气中的污染物含量的烟气检测仪；用于采集所述主燃烧区的主燃烧火焰图像和二级燃烧区的二级燃烧火焰图像的火焰采集仪；以及控制器，接收工况参数，根据所述工况参数，控制所述空气分配器和所述燃料分配器，以调节所述一级空气流量、所述二级空气流量、所述第一一级燃料流量和所述第一二级燃料流量在对应的第一阈值内；并获得该工况参数下对应的污染物含量、主燃烧火焰图像和二级燃烧火焰图像。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述分析系统还包括：设置在所述第一燃料接入端与所述燃料分配器之间的气化器；用于引入气体燃料的第二燃料接入端；与所述第一一级燃料供应管连通的第二一级燃料供应管；与所述第一二级燃料供应管连通的第二二级燃料供应管；燃料分配器连通所述第二燃料接入端与所述第二一级燃料供应管和所述第二二级燃料供应管，所述燃料分配器能够调节进入所述第二一级燃料供应管的第二一级燃料流量和进入所述第二二级燃料供应管的第二二级燃料流量；所述控制器根据所述工况参数，控制所述燃料分配器，以调节所述第二一级燃料流量和所述第二二级燃料流量在对应的第二阈值内。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述气化器包括：气化罐；与所述第一燃料接入端连通的气化管，所述气化管设置在所述气化罐内部；和用于对所述气化罐内的油浴进行加热的预加热器。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述燃料分配器包括设置在所述第一一级燃料供应管上的第一质量流量控制器和设置在所述第一二级燃料供应管上的第二质量流量控制器。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述燃料分配器还包括设置与设置在所述第二一级燃料供应管上的第五质量流量控制器和设置在所述第二一级燃料供应管上的第六质量流量控制器。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述第五质量流量控制器并联设置的第七质量流量控制器，其中，所述第七质量流量控制的量程为0-37.5SLM。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述空气分配器包括设置在所述一级空气供应管上的第三质量流量控制器和设置在所述二级空气供应管上的第四质量流量控制器。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述第一燃料接入端还设置有第一开关阀，所述第一一级燃料供应管设置有第二开关阀，所述第一二级燃料供应管设置有第三开关阀，所述空气接入端还设置有第四开关阀。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述二级喷射组件包括四个喷嘴，所述工况参数还包括喷嘴的开启数量，所述二级喷射组件根据所述工况参数确定喷嘴的开启或关闭。优选地，在上述燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统中，所述喷嘴的直径为1mm或2mm，四个所述喷嘴交叉布置。本专利技术还公开了一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析方法，包括：将燃料与第一燃料接入端对接；将空气与空气接入端对接；设定工况参数；接收工况参数，根据所述工况参数，控制所述空气分配器和所述燃料分配器，以调节所述一级空气流量、所述二级空气流量、所述第一一级燃料流量和所述第一二级燃料流量在对应的第一阈值内；并获得该工况参数下对应的污染物含量、主燃烧火焰图像和二级燃烧火焰图像。优选地，燃料轴向分级预混燃烧特性的分析方法，所述方法还包括：将燃料与第二燃料接入端对接；根据所述工况参数，控制所述燃料分配器，以调节所述第二一级燃料流量和所述第二二级燃料流量在对应的第二阈值内。优选地，燃料轴向分级预混燃烧特性的分析方法，所述工况参数包括：总当量比、二级当量比和二级负荷比；所述污染物含量包括NOX含量和CO含量。从上述的技术方案可以看出，采用本专利技术中燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，能够获得不同工况参数下的污染物含量、主燃烧火焰图像和二级燃烧火焰图像，从而得到轴向分级预混燃烧特性。因此不需要在现场进行验证，降低了轴向分级预混燃烧的研究成本。另外，本专利技术中燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统还可针对不同的燃料进行分析，适用范围广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统的原理图；图2为本专利技术实施例所提供的又一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统的原理图；图3为本专利技术实施例所提供的又一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统的原理图；图4为本专利技术实施例所提供的又一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统的原理图；图5为本专利技术实施例所提供的又一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统的原理图；图6为本专利技术实施例所提供的又一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统的原理图；图7为本专利技术实施例所提供的又一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统的原理图；图8为本专利技术实施例所提供的又一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统的原理图。图中，101为第一燃料接入端、102为第一一级燃料供应管、103为第一二级燃料供应管、104为空气接入端、105为一级空气供应管、106为二级空气供应管、01为第二燃料接入端、102为第二一级燃料供应管、103为第二二级燃料供应管、200为轴向分级燃烧器、300为燃料分配器、301为第一质量流量控制器、3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，其特征在于，包括：用于引入液体燃料的第一燃料接入端；用于引入空气的空气接入端；轴向分级燃烧器，所述轴向分级燃烧器具有主燃烧区和二级燃烧区；与所述主燃烧区的一级喷射组件连通的第一一级燃料供应管；与所述二级燃烧区的二级喷射组件连通的第一二级燃料供应管；连通所述第一燃料接入端与所述第一一级燃料供应管和所述第一二级燃料供应管的燃料分配器，所述燃料分配器能够调节进入所述第一一级燃料供应管的第一一级燃料流量和进入所述第一二级燃料供应管的第一二级燃料流量；与所述主燃烧区的空气进口连通的一级空气供应管；与所述第一二级燃料供应管连通的二级空气供应管；连通所述空气接入端与所述一级空气供应管和所述二级空气供应管的空气分配器，所述空气分配器能够调节进入所述一级空气供应管的一级空气流量和进入所述二级空气供应管的二级空气流量；用于检测所述轴向分级燃烧器排出的烟气中的污染物含量的烟气检测仪；用于采集所述主燃烧区的主燃烧火焰图像和二级燃烧区的二级燃烧火焰图像的火焰采集仪；以及控制器，接收工况参数，根据所述工况参数，控制所述空气分配器和所述燃料分配器，以调节所述一级空气流量、所述二级空气流量、所述第一一级燃料流量和所述第一二级燃料流量在对应的第一阈值内；并获得该工况参数下对应的污染物含量、主燃烧火焰图像和二级燃烧火焰图像。...

【技术特征摘要】
1.一种燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，其特征在于，包括：用于引入液体燃料的第一燃料接入端；用于引入空气的空气接入端；轴向分级燃烧器，所述轴向分级燃烧器具有主燃烧区和二级燃烧区；与所述主燃烧区的一级喷射组件连通的第一一级燃料供应管；与所述二级燃烧区的二级喷射组件连通的第一二级燃料供应管；连通所述第一燃料接入端与所述第一一级燃料供应管和所述第一二级燃料供应管的燃料分配器，所述燃料分配器能够调节进入所述第一一级燃料供应管的第一一级燃料流量和进入所述第一二级燃料供应管的第一二级燃料流量；与所述主燃烧区的空气进口连通的一级空气供应管；与所述第一二级燃料供应管连通的二级空气供应管；连通所述空气接入端与所述一级空气供应管和所述二级空气供应管的空气分配器，所述空气分配器能够调节进入所述一级空气供应管的一级空气流量和进入所述二级空气供应管的二级空气流量；用于检测所述轴向分级燃烧器排出的烟气中的污染物含量的烟气检测仪；用于采集所述主燃烧区的主燃烧火焰图像和二级燃烧区的二级燃烧火焰图像的火焰采集仪；以及控制器，接收工况参数，根据所述工况参数，控制所述空气分配器和所述燃料分配器，以调节所述一级空气流量、所述二级空气流量、所述第一一级燃料流量和所述第一二级燃料流量在对应的第一阈值内；并获得该工况参数下对应的污染物含量、主燃烧火焰图像和二级燃烧火焰图像。2.如权利要求1所述的燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，其特征在于，所述分析系统还包括：设置在所述第一燃料接入端与所述燃料分配器之间的气化器；用于引入气体燃料的第二燃料接入端；与所述第一一级燃料供应管连通的第二一级燃料供应管；与所述第一二级燃料供应管连通的第二二级燃料供应管；燃料分配器连通所述第二燃料接入端与所述第二一级燃料供应管和所述第二二级燃料供应管，所述燃料分配器能够调节进入所述第二一级燃料供应管的第二一级燃料流量和进入所述第二二级燃料供应管的第二二级燃料流量；所述控制器根据所述工况参数，控制所述燃料分配器，以调节所述第二一级燃料流量和所述第二二级燃料流量在对应的第二阈值内。3.如权利要求2所述的燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，其特征在于，所述气化器包括：气化罐；与所述第一燃料接入端连通的气化管，所述气化管设置在所述气化罐内部；和用于对所述气化罐内的油浴进行加热的预加热器。4.如权利要求3所述的燃料轴向分级预混燃烧特性的分析系统，其特征在于，所述燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝洪亮，刘志坦，李玉刚，王凯，曹炼博，王婷，陈石，
申请(专利权)人：国电环境保护研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32