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文檔簡介
1、合成氣整體煤氣化聯合循環(huán)發(fā)電技術以其潔凈、高效等特點在火力發(fā)電領域中占有重要的地位。如何進一步高效環(huán)保地利用能源,是聯合循環(huán)發(fā)電領域所研究的重要目標。提高壓縮比成為提高循環(huán)效率的有效方法,這就要求合成氣在高壓力工況下進行燃燒,但是目前關于高壓合成氣燃燒的研究相對較少。本文結合低旋流燃燒技術,參照國內外燃燒室模型的設計方法及原則,設計了一種以低熱值合成氣為燃料的低旋流實驗燃燒室。采用數值模擬的方法研究合成氣高壓燃燒特性,研究內容包括燃燒火
2、焰形態(tài)、溫度場分布、流場分布及污染物排放等。目的在于了解高壓合成氣的燃燒特性,總結其燃燒以及污染物生成規(guī)律。
本文首先設計了一種實驗用合成氣低旋流燃燒室。此實驗燃燒室采用擴散燃燒方式,燃料通過噴嘴中心孔垂直進入到燃燒室,空氣通過中心孔外圍的低旋流旋流器進入到噴嘴段。利用流體力學軟件FLUENT對所設計燃燒室建模,并對冷態(tài)流場進行模擬以驗證燃燒室結構設計的合理性。
其次,本文對高壓合成氣燃燒進行了不同工況下的熱態(tài)模擬,
3、考察了不同壓力、不同功率及不同當量比的燃燒特性。通過對火焰形態(tài)、溫度場分布、流場分布及污染物排放等模擬及分析,研究了高壓合成氣燃燒火焰特性以及NOx排放規(guī)律,研究結果表明:首先,隨著壓力的增大,火焰半徑減小,火焰高度逐漸變短,最高燃燒溫度呈現先升高后趨于穩(wěn)定的規(guī)律,NOx排放量隨著壓力的增大先升高后降低。其次,隨著功率的提高,火焰長度和半徑增大,流場中心低速區(qū)域越來越明顯,有利于提高燃燒的穩(wěn)定性,此外,NOx排放量隨著功率的提高單調遞減
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