天然氣徑向旋流預(yù)混高壓燃燒特性研究.pdf

1、隨著污染問(wèn)題和能源危機(jī)的日益加重，尋求潔凈可靠的能源代替煤炭發(fā)電成為亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)以清潔天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電及燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)得到極大發(fā)展。目前受材料限制，進(jìn)一步提高初溫已非常困難，高壓比燃燒成為提高燃?xì)廨啓C(jī)性能的新途徑。鑒于目前國(guó)內(nèi)外對(duì)天然氣在高壓下的徑向旋流預(yù)混燃燒研究較少，本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外燃燒實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了天然氣高壓燃燒實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)重要參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并使用流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件Fluent進(jìn)行燃

2、燒模擬，歸納總結(jié)出部分燃燒參數(shù)和工藝參數(shù)對(duì)高壓下天然氣旋流預(yù)混燃燒的影響規(guī)律，為今后實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建以及天然氣高壓燃燒的實(shí)驗(yàn)研究奠定理論基礎(chǔ)。本文開(kāi)展的工作和獲得的成果如下:
　　1.根據(jù)國(guó)內(nèi)外燃燒室設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合天然氣燃燒特性和高壓條件，與生產(chǎn)廠(chǎng)家溝通協(xié)商后，設(shè)計(jì)了本高壓燃燒實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)和重要參數(shù)。燃燒采用預(yù)混燃燒形式，甲烷采用單管入口，空氣流經(jīng)徑向旋流器形成旋流并與甲烷混合，燃燒室還包括二次風(fēng)和冷卻空氣部分。接下來(lái)計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)

3、工況時(shí)氣體管路設(shè)計(jì)參數(shù)和燃料噴嘴相關(guān)參數(shù)，為實(shí)驗(yàn)臺(tái)和模型的建立提供參考。
　　2.使用前處理軟件Gambit對(duì)設(shè)計(jì)的高壓燃燒實(shí)驗(yàn)臺(tái)建立模型。為驗(yàn)證模型能否用于高壓燃燒的模擬研究，從兩方面測(cè)試模型網(wǎng)格的合理性:無(wú)化學(xué)反應(yīng)冷態(tài)模擬和網(wǎng)格數(shù)量無(wú)關(guān)性驗(yàn)證。經(jīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)模型冷態(tài)模擬效果良好，網(wǎng)格數(shù)量48萬(wàn)時(shí)具有較好的網(wǎng)格無(wú)關(guān)性。
　　3.利用流體計(jì)算軟件Fluent模擬不同工況下的天然氣高壓預(yù)混燃燒情況，深入研究燃燒參數(shù)（如壓力、過(guò)量