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文檔簡介
1、雙燃料燃氣輪機可以回收排氣中的部分廢熱來提高整體循環(huán)熱效率和燃機輸出功率,降低NOx排放。化學(xué)回?zé)崛細廨啓C不但具有單獨燃燒燃油或重整氣燃料的功能,還具有兩種燃料混燒的功能。在化學(xué)回?zé)嵫h(huán)過程中,化學(xué)回?zé)崞鲉忧靶枰M行水蒸汽回注,隨著水蒸汽回注流量的增加,可能造成燃燒室熄火。
本文以某型號燃氣輪機的燃燒室為基礎(chǔ),創(chuàng)建了化學(xué)回?zé)崛細廨啓C燃燒室內(nèi)部結(jié)構(gòu)的幾何計算模型,利用Fluent軟件,采用可實現(xiàn)k??湍流模型、PDF燃燒模型和
2、EDC模型,對燃燒流場進行了數(shù)值模擬;同時采用污染物生成模型對NOx排放進行了計算。
首先對原型燃燒室冷態(tài)場進行模擬,在簡化幾何模型中使用EDC模型計算燃燒場,獲得了燃燒室內(nèi)部各種物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、溫度場、速度場分布等指示燃燒室內(nèi)部燃燒狀態(tài)的各項數(shù)據(jù);然后對燃燒室熄火原因進行分析,并對射流孔徑和射流速度對貫穿距的影響進行了模擬計算,擬合出相應(yīng)的貫穿距計算公式。
根據(jù)計算結(jié)果對雙燃料噴嘴水蒸汽噴口進行改進,通過對數(shù)值模擬計
3、算結(jié)果中燃燒室內(nèi)高溫區(qū)位置、回流區(qū)效果,水蒸汽流速和熄火點水蒸汽回注流量等重要數(shù)據(jù)結(jié)果進行比較分析,總結(jié)了噴嘴結(jié)構(gòu)的可行性和優(yōu)缺點,最終設(shè)計改進出的噴嘴結(jié)構(gòu)使水蒸汽回注流量由0.25kg/s增加到0.6kg/s。對噴嘴不同安裝位置進行分析計算,優(yōu)化得出最佳安裝位置,并將優(yōu)化噴嘴后的燃燒場與原型噴嘴模擬結(jié)果進行對比分析。模擬結(jié)果表明改進噴嘴后燃燒室 NOx排放量降低,隨著水蒸汽回注流量的增加出口最大不均勻度下降,燃燒室NOx排放量降低至1
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