进口参数对环管型燃烧室内NO_x生成特性影响的研究

发布时间：2020-05-14 07:00

【摘要】：我国正处于经济快速发展时期,能源消耗量年年增加,环境污染问题也日益突出。开发低污染燃烧技术是从源头上降低污染物排放的有效途径,而环管型燃烧室的广泛应用使得如何调整进口参数使燃烧特性分布合理及污染物低排放成为亟待解决的问题。采用RANS研究了燃料配比中的值班燃料比和当量比、以及气体参数中的进口压力和进气温度对环管型燃烧室内燃烧和污染物生成特性的影响,为其运行提供参考。主要研究内容及结论如下:首先,利用GAMBIT软件建模以及网格划分,绘制三种网格数模型,并分别进行了冷态和热态计算,以验证网格无关性。根据确定下来的网格数模型对比分析了不同负荷下出口 NOx浓度的模拟值与文献实验值,证实模型有效。其次,分别研究了不同值班燃料比、当量比、进口压力以及进气温度对燃烧特性的影响,深入分析了燃烧室内的流场分布、温度场分布、热力型NOx生成速率分布以及污染物排放。结果表明:1)值班燃料比增大时,扩散燃烧比例上升,火焰温度升高,高温区扩大,热力型NOx生成速率加快,NOx排放增加,CO排放降低;值班燃料比维持在4.5%~5%水平最有利于组织燃烧及控制出口污染物。2)当量比增大时,轴向速度和温度峰值都会升高,高温区范围扩大,热力型NOx生成速率加快,出口 NOx浓度上升,CO变化不大。将当量比维持在0.48～0.52范围内,以控制NOx为主即可降低整体污染物排放。3)进口压力增大时,轴向速度整体减小,范围沿径向扩张;温度有所升高,高温区略有扩大;NOx排放略微增加,CO排放稍有降低；其对污染物排放整体上影响不大。4)提高进气温度明显加快了燃烧反应速率,中心截面轴向速度增大,高温范围扩大,热力型NOx生成速率急剧加快且高速率范围明显扩大,因此,NOx浓度排放显著上升,而CO排放急剧降低。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X701

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本文编号：2662993