1.一种降低热振试验用热流发生器氮氧化物排放的方法,其特征在于,所述热流发生器包括依次串联设置的第一燃烧器和第二燃烧器,所述第一燃烧器的排气通过控制阀选择直接或者经过排气旁路通入所述第二燃烧器,所述排气旁路设有用于冷却排气的水冷却器,所述第二燃烧器设有电加热器,经过所述电加热器加热后的排气作为最终排气热流,所述方法包括以下步骤:
步骤一、预设第一设定温度阈值、第二设定温度阈值和第三设定温度阈值,当需求热流温度小于第一设定温度阈值时,以柴油为单一燃料,由所述第一燃烧器燃烧形成热流至热流温度达到所述需求热流温度;当需求热流温度小于第二设定温度阈值且大于等于第一设定温度阈值时进入步骤二;当需求热流温度小于第三设定温度阈值且大于等于第二设定温度阈值时进入步骤三;当需求热流温度大于等于第三设定温度阈值时进入步骤四;所述第一设定温度阈值为350~360℃,所述第二设定温度阈值为500~520℃,所述第三设定温度阈值为700~750℃;
步骤二、以柴油为单一燃料,由所述第一燃烧器燃烧形成热流至第一切换温度后,以柴油与醇类燃料的混合燃料由所述第一燃烧器燃烧形成热流并控制通入所述第一燃烧器的CO2流量使所述第一燃烧器形成的热流温度升温速率不大于第一控制速率直至热流温度达到需求热流温度,所述第一切换温度为190~200℃;
步骤三、以柴油为单一燃料,由所述第一燃烧器燃烧形成热流至第二切换温度后,以柴油与醇类燃料的混合燃料由所述第一燃烧器燃烧形成热流并控制通入所述第一燃烧器的CO2流量使所述第一燃烧器形成的热流温度升温速率不大于第二控制速率直至热流温度达到第三切换温度后,启动所述第二燃烧器的电加热器对热流加热至需求热流温度,所述第二切换温度为230~250℃,所述第三切换温度为380~400℃;
步骤四、以柴油为单一燃料,由所述第一燃烧器燃烧形成热流至第四切换温度后,以柴油与醇类燃料的混合燃料由所述第一燃烧器燃烧形成热流并控制通入所述第一燃烧器的CO2流量使所述第一燃烧器形成的热流温度升温速率不大于第三控制速率直至热流温度达到第五切换温度后,以柴油与醇类燃料的混合燃料由所述第二燃烧器燃烧加热热流、启动所述电加热器对热流加热并将热流引导至水冷却器使热流回流至第二燃烧器直至所述电加热器加热后热流温度达到需求热流温度;所述第四切换温度为230~250℃,所述第五切换温度为480~520℃。
2.根据权利要求1所述的降低热振试验用热流发生器氮氧化物排放的方法,其特征在于,所述步骤二包括以下步骤:步骤201、以柴油为单一燃料,由所述第一燃烧器燃烧形成热流至第一切换温度后进入步骤202;步骤202、以柴油与醇类燃料的混合燃料由所述第一燃烧器燃烧,所述醇类燃料按混合燃料总质量的12~15%添加进入步骤203;步骤203、判断第一燃烧器形成的热流温度升温速率,当热流温度升温速率大于第一限制速率时进入步骤
204,当热流温度升温速率不大于第一限制速率时进入步骤205;步骤204、将混合燃料中醇类燃料的添加量在前一次添加量基础上增加40~50%,回到步骤203;步骤205、按目标热流流量的10~12%向所述第一燃烧器通入CO2,进入步骤206;步骤206、判断第一燃烧器形成的热流温度升温速率,当热流温度升温速率大于第一控制速率时进入步骤207,当热流温度升温速率不大于第一控制速率时保持各参数使最终热流达到需求热流温度;步骤207、CO2流量提高40~50%并回到步骤206。
3.根据权利要求2所述的降低热振试验用热流发生器氮氧化物排放的方法,其特征在于,所述第一限制速率为40~45℃/s,所述第一控制速率为30~35℃/s。
4.根据权利要求1所述的降低热振试验用热流发生器氮氧化物排放的方法,其特征在于,所述步骤三包括以下步骤:步骤301、以柴油为单一燃料,由所述第一燃烧器燃烧形成热流至第二切换温度后进入步骤302;步骤302、以柴油与醇类燃料的混合燃料由所述第一燃烧器燃烧,所述醇类燃料按混合燃料总质量的10~12%添加进入步骤303;步骤303、判断第一燃烧器形成的热流温度升温速率,当热流温度升温速率大于第二限制速率时进入步骤
304,当热流温度升温速率不大于第二限制速率时进入步骤305;步骤304、将混合燃料中醇类燃料的添加量在前一次添加量基础上增加40~50%,回到步骤303;步骤305、按目标热流流量的5~8%向所述第一燃烧器通入CO2,进入步骤306;步骤306、判断第一燃烧器形成的热流温度升温速率,当热流温度升温速率大于第二控制速率时进入步骤207,当热流温度升温速率不大于第一控制速率时保持各参数使第一燃烧器产生热流达到所述第三切换温度后进入步骤308;步骤307、CO2流量提高40~50%并回到步骤306;步骤308、第一燃烧器的热流直接进入第二燃烧器,启动所述第二燃烧器的电加热器对热流加热至需求热流温度。
5.根据权利要求4所述的降低热振试验用热流发生器氮氧化物排放的方法,其特征在于,所述第二限制速率为45~48℃/s,所述第二控制速率为35~38℃/s。
6.根据权利要求1所述的降低热振试验用热流发生器氮氧化物排放的方法,其特征在于,所述步骤四包括以下步骤:步骤401、以柴油为单一燃料,由所述第一燃烧器燃烧形成热流至第四切换温度后进入步骤402;步骤402、以柴油与醇类燃料的混合燃料由所述第一燃烧器燃烧并按目标热流流量的5~8%向所述第一燃烧器通入CO2,所述醇类燃料按混合燃料总质量的10~12%添加,进入步骤403;步骤403、判断第一燃烧器形成的热流温度升温速率,当热流温度升温速率大于第三控制速率时进入步骤404,当热流温度升温速率不大于第三控制速率时保持各参数使第一燃烧器产生热流达到第五切换温度进入步骤405;步骤
404、将混合燃料中醇类燃料的添加量在前一次添加量基础上增加40~50%,CO2流量提高
40~50%,回到步骤403;步骤405、以柴油与醇类燃料的混合燃料由所述第二燃烧器燃烧,所述醇类燃料按混合燃料总质量的15~20%添加,第一燃烧器的热流经过排气旁路后进入第二燃烧器,开启所述电加热器,进入步骤406;步骤406、判断经过电加热器加热后热流温度,当加热后热流温度大于第六切换温度后进入步骤407;步骤407、判断电加热器加热后热流温度的升温速度,当加热后热流温度的升温速度大于第四控制速率时进入步骤408,当热流温度升温速率不大于第四控制速率时保持各参数使电加热器加热后热流达到需求热流温度;步骤408、将第二燃烧器的混合燃料中醇类燃料的添加量在前一次添加量基础上增加
30~35%,水冷却器流量提高30~35%,回到步骤407,。
7.根据权利要求6所述的降低热振试验用热流发生器氮氧化物排放的方法,其特征在于,所述第三控制速率为40~42℃/s,所述第四控制速率为30~32℃/s,所述第六切换温度为600~650℃。
8.根据权利要求1所述的降低热振试验用热流发生器氮氧化物排放的方法,其特征在于,所述醇类燃料为甲醇或乙醇。