20kW無(wú)焰燃燒試驗(yàn)及NOx排放特性研究.pdf

1、無(wú)焰燃燒技術(shù)是一項(xiàng)全新的節(jié)能環(huán)保型燃燒技術(shù)，具有燃燒效率高，輻射換熱強(qiáng)，NOx排放量低等優(yōu)點(diǎn)。本文圍繞無(wú)焰燃燒的燃燒特性、理論建模、臺(tái)架設(shè)計(jì)等展開(kāi)了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果如下：
　　論文首先介紹了20kW無(wú)焰燃燒臺(tái)架的設(shè)計(jì)與搭建。開(kāi)展了相應(yīng)的數(shù)值模擬為后期試驗(yàn)的展開(kāi)提供理論支持。借助于臺(tái)架與數(shù)值模擬，開(kāi)展了甲烷、煤粉等不同類(lèi)型燃料下的無(wú)焰燃燒，并從燃燒組織、溫度特性、煙氣排放等三個(gè)方面來(lái)探索無(wú)焰燃燒對(duì)不同燃料的燃燒特性。結(jié)果表明

2、：無(wú)論是氣體燃料還是固體顆粒燃料都能在擴(kuò)散燃燒方式下實(shí)現(xiàn)無(wú)焰燃燒。同時(shí)，與常規(guī)燃燒相比，無(wú)論是甲烷還是煤粉，在實(shí)現(xiàn)無(wú)焰燃燒后，其N(xiāo)OX排放量都遠(yuǎn)低于常規(guī)燃燒工況。相較于氣態(tài)燃料，煤粉、生物質(zhì)等固體顆粒燃料實(shí)現(xiàn)無(wú)焰燃燒的要求更高。首先固體顆粒燃料實(shí)現(xiàn)無(wú)焰燃燒，需要保證爐內(nèi)足夠的煙氣卷吸水平來(lái)克服顆粒重力作用的影響。其次，對(duì)于固體顆粒燃料，顆粒的粒徑和給粉的連續(xù)性都對(duì)無(wú)焰燃燒的效果有很大影響。
　　低NOX排放是無(wú)焰燃燒技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)

3、，為了更好的了解無(wú)焰燃燒燃料N轉(zhuǎn)化特性，本文開(kāi)展了相應(yīng)的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。本文構(gòu)建了甲烷摻氨燃燒的對(duì)沖火焰模型分析無(wú)焰燃燒燃料N轉(zhuǎn)化特性，并開(kāi)展了甲烷摻氨無(wú)焰燃燒試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步研究。結(jié)果顯示：在無(wú)焰燃燒條件下，N基團(tuán)參與的還原反應(yīng)與常規(guī)空氣燃燒相比得到加強(qiáng)，而氧化反應(yīng)被抑制。同時(shí)，NO→N2O→N2這條反應(yīng)路徑的重要性被突顯出來(lái)。這兩點(diǎn)結(jié)論從機(jī)理上解釋了無(wú)焰燃燒燃料NOX排放量低的原因。而開(kāi)展的甲烷摻氨無(wú)焰燃燒試驗(yàn)表明，無(wú)焰燃燒對(duì)于燃