新型低NOx旋流燃燒器冷態(tài)模擬實驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國電力事業(yè)的高速發(fā)展，污染物排放的問題越來越嚴(yán)重，隨著“節(jié)能減排”目標(biāo)的提出，降低污染物排放更將成為未來具有挑戰(zhàn)性的一項任務(wù)。NOx是化石燃料燃燒過程中排放的主要污染物之一，對環(huán)境造成嚴(yán)重危害，其形成與排放的控制愈來愈得到重視。當(dāng)前，電站鍋爐的旋流燃燒器的低NOx燃燒仍然是國內(nèi)外電廠面臨的重大挑戰(zhàn)，因此，研究和開發(fā)具有良好低NOx燃燒性能的新型旋流燃燒器已經(jīng)迫在眉睫。 首先，本文介紹了國內(nèi)外市場上主要旋流燃燒器的研制和發(fā)展

2、情況，總結(jié)了目前主流低NOx旋流燃燒器的主要特點；概述了電站鍋爐中三種NOx的生成機(jī)理和主要的低NOx燃燒技術(shù)，分析了影響旋流燃燒器低NOx燃燒性能的各種因素，提出了適合于低NOx燃燒的空氣動力場，為理論分析提供了依據(jù)。 其次，本文在吸收和整合多種燃燒器優(yōu)點的基礎(chǔ)上，介紹了自行設(shè)計的新型的低NOx旋流燃燒器，并進(jìn)行了詳細(xì)的冷態(tài)模擬實驗。實驗通過分別改變中心風(fēng)擴(kuò)口角度、中心風(fēng)擴(kuò)口邊界、一次風(fēng)率、一次風(fēng)速、直流風(fēng)速、二次風(fēng)旋流強(qiáng)度，

3、從軸向速度、回流區(qū)邊界和射流邊界等方面出發(fā)，研究各參數(shù)對于燃燒器空氣動力場的影響，進(jìn)而分析對于降低NOx排放的貢獻(xiàn)。 最后，本文在冷態(tài)實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行了數(shù)值模擬：建立了新型旋流燃燒器的二維物理模型，采用κ-ε的雙方程模型模擬了該燃燒器的出口空氣動力場的分布。在較高的精度下，詳細(xì)分析了回流區(qū)面積、回流量、湍流強(qiáng)度等不便分析的燃燒器參數(shù)對于低NOx的影響；模擬結(jié)果與主流徑向濃淡旋流燃燒器進(jìn)行了對比，闡明了本旋流燃燒器的優(yōu)勢；對中心風(fēng)