20kW無焰燃燒試驗及NOx排放特性研究.pdf

1、無焰燃燒技術(shù)是一項全新的節(jié)能環(huán)保型燃燒技術(shù)，具有燃燒效率高，輻射換熱強，NOx排放量低等優(yōu)點。本文圍繞無焰燃燒的燃燒特性、理論建模、臺架設(shè)計等展開了數(shù)值模擬和實驗研究，結(jié)果如下：
　　論文首先介紹了20kW無焰燃燒臺架的設(shè)計與搭建。開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬為后期試驗的展開提供理論支持。借助于臺架與數(shù)值模擬，開展了甲烷、煤粉等不同類型燃料下的無焰燃燒，并從燃燒組織、溫度特性、煙氣排放等三個方面來探索無焰燃燒對不同燃料的燃燒特性。結(jié)果表明

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

3、，為了更好的了解無焰燃燒燃料N轉(zhuǎn)化特性，本文開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬和實驗研究。本文構(gòu)建了甲烷摻氨燃燒的對沖火焰模型分析無焰燃燒燃料N轉(zhuǎn)化特性，并開展了甲烷摻氨無焰燃燒試驗進行進一步研究。結(jié)果顯示：在無焰燃燒條件下，N基團參與的還原反應(yīng)與常規(guī)空氣燃燒相比得到加強，而氧化反應(yīng)被抑制。同時，NO→N2O→N2這條反應(yīng)路徑的重要性被突顯出來。這兩點結(jié)論從機理上解釋了無焰燃燒燃料NOX排放量低的原因。而開展的甲烷摻氨無焰燃燒試驗表明，無焰燃燒對于燃