Um das Problem von Flammenrückschlag und hohen NO_x-Emissionen bei wasserstoffhaltigem Gas zu verbessern, wurde ein Drehbrenner für die Mikro-Vormischbrenntechnologie entwickelt und eine Machbarkeitsstudie für die Anwendung in Industrieöfen durchgeführt. Es wurde eine Kombination aus Experimenten und numerischen Simulationen verwendet, um den Einstellbereich des Äquivalenzverhältnisses und den Wasserstoffanteil sowie deren Einfluss auf die Flammenform und die Schadstoffemissionsmerkmale zu untersuchen. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass der Mikro-Vormischbrenner einen breiten Einstellbereich des Wasserstoff-Wärmewertanteils von 0 bis 100 % erreichen kann. Die Zugabe von Wasserstoff trägt zu einer gleichmäßigeren Flammenverteilung bei, die Flammenhöhe nimmt mit zunehmendem Wasserstoffanteil ab, und die NO_x-Massenkonzentration erfährt einen sprunghaften Anstieg (bei Wasserstoffanteil unter 30 %) und schwankt danach um etwa 60 mg/m³. Mit steigendem Wasserstoffanteil sinkt das kritische Äquivalenzverhältnis für lokale Flammenrückschläge, wodurch der stabile Verbrennungsbereich zwischen Löschgrenze und Teilrückschlagsgrenze sich verengt; bei einem Wasserstoffanteil von 40 % ist der stabile Verbrennungsbereich am breitesten, von 0,54 bis 1,06.

wasserstoffhaltiges Gas; Mikro-Vormischbrennung; Flammenstruktur; NO_x-Emissionen