微型燃氣輪機環(huán)形燃燒室的數(shù)值模擬與研究.pdf

1、我國廣大農(nóng)村擁有十分豐富的生物質(zhì)能源。開發(fā)能高效、清潔地利用生物質(zhì)能的新型裝置，普及生物質(zhì)能利用已成為現(xiàn)代農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的必由之路。基于生物質(zhì)氣的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)非常適合我國分散式、小規(guī)模生物質(zhì)能的高效利用，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。同時，該項目的實施可有效改善農(nóng)村用能結(jié)構(gòu)，解決局部環(huán)境污染等問題，對于建設(shè)資源節(jié)約型、生態(tài)環(huán)保型社會將起著重要而積極的作用。微型燃氣輪機發(fā)電機組是分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的主要動力裝備。燃燒室作為燃氣輪機的重要部件之一，其

2、性能對燃氣輪機的效率、穩(wěn)定性、燃料適應(yīng)性和排放具有重大影響。對燃燒室內(nèi)部的流動和燃燒過程進行深入研究，有助于更好地組織燃燒過程,優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高效超低排放燃燒。
　　首先，基于Capstone C65微型燃氣輪機的真實結(jié)構(gòu)，利用三維造型軟件UG NX建立了燃燒室全尺寸三維模型。并利用商業(yè)CFD分析軟件Fluent分析了啟動工況和滿負荷工況下冷態(tài)流場和貧燃天然氣預(yù)混燃燒的過程，得到了燃燒室的流動特性和NOx排放特性。
　

3、　其次，研究了不同成分的生物質(zhì)氣在該燃燒室內(nèi)預(yù)混燃燒的特性，得到了相同燃燒溫度下不同成分的生物質(zhì)氣所需流量，給出了燃燒室內(nèi)溫度分布場和NOx排放，并與天然氣貧燃預(yù)混燃燒性能進行對比，并提出了燃燒不同生物質(zhì)氣燃燒室的優(yōu)化方案。
　　最后，本文介紹了催化燃燒在燃氣輪機燃燒室中的應(yīng)用，并針對催化劑活性成分在高溫下易燒結(jié)、失活的情況，提出用高導(dǎo)熱材料填充陶瓷載體，以提高載體的導(dǎo)熱性能，及時除去反應(yīng)熱。引入格子 Boltzmann方法，構(gòu)造