天然氣雙旋流高壓燃燒特性研究.pdf

1、能源是國家經濟發(fā)展的主要推動力，只有保證了能源可靠安全的供應以及能源的清潔、高效利用，才能實現社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。隨著我國經濟的迅速發(fā)展，一方面國內電力需求有著很大的提高，另一方面環(huán)保的要求也更加嚴峻，燃氣-蒸汽聯合循環(huán)作為一種安全、高效、清潔的發(fā)電方式，在我國日益受到重視，得到了很大的發(fā)展。
　　對于燃氣輪機，目前發(fā)展趨勢是提高系統(tǒng)參數與容量。其中主要是提高渦輪機進口的燃氣溫度，然而由于材料方面的限制，燃氣初溫的提高遇到了不小

2、的問題。提高燃氣初溫會使燃氣輪機處于較高的溫度和應力狀態(tài)，增加了運行不穩(wěn)定因素，使設備的利用率有所降低。不僅如此，高溫燃燒可能會導致更多的NOx等污染物生成，污染物控制難度更大。
　　因此，提高布雷頓循環(huán)中空氣壓縮比就成為提高熱效率的一種較為有效方法，本文針對提出的一種新型高壓再熱聯合循環(huán)，參照國內外燃燒室設計方法及原則，結合了雙旋流技術，設計了適合于高壓燃燒的燃燒室，并探究高壓下的燃燒規(guī)律。研究內容包括燃燒火焰形態(tài)、溫度場分布、

3、流場分布及污染物排放等。目的在于了解高壓的燃燒特性，總結其燃燒以及污染物生成規(guī)律。
　　本文首先介紹了雙旋流燃燒技術，然后介紹了采用雙旋流技術的高壓燃燒室，之后利用前處理軟件Gambit對設計的高壓燃燒實驗臺進行建模及網格劃分，并從網絡無關性測試和冷態(tài)模擬兩方面對網格進行測試，保證模型網格的合理性。
　　其次，本文利用流體計算軟件Fluent對不同工況下的高壓燃燒進行了熱態(tài)模擬，研究了高壓壓力對燃燒特性的影響，并考察了高壓工