無焰燃燒低Nox排放特性研究.pdf

1、無焰燃燒技術(shù)是一種具有燃燒效率高、溫度分布均勻、Nox排放低等優(yōu)點(diǎn)的新型燃燒技術(shù),受到了科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。研究無焰燃燒過程及其Nox排放特性,對無焰燃燒理論和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。
　　 本文運(yùn)用數(shù)值模擬方法對無焰燃燒的燃燒過程及Nox排放情況進(jìn)行了數(shù)值計算。首先分析了各種數(shù)值計算模型的概念及適用范圍,并在與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比的基礎(chǔ)上,確定了數(shù)值計算模型。采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模型來模擬燃燒室內(nèi)的湍流流場,標(biāo)準(zhǔn)壁面函

2、數(shù)模擬近壁面區(qū)域的低雷諾數(shù)流動,燃燒模型采用PDF組分輸運(yùn)方程燃燒模型,采用離散坐標(biāo)模型(Do模型)模擬無焰燃燒過程中的輻射過程,采用熱力型和快速型機(jī)理計算Nox的生成。
　　 而后分析了不同形式的噴嘴結(jié)構(gòu)對無焰燃燒特性和Nox排放特性的影響。計算結(jié)果表明,空氣噴嘴數(shù)量的增加能有具有較好的燃燒特性,但數(shù)量過多時會減弱爐內(nèi)的煙氣回流;長邊沿徑向布置的矩形噴口能夠有效的抑制Nox的生成;較大的噴口間距能夠有效的提高燃燒室內(nèi)的平均溫度

3、并且降低其峰值溫度;較小的空氣射流傾斜角度可以使溫度分布均勻;非對稱的空氣噴口布置方式能夠有效地增加爐內(nèi)的煙氣回流,較好實(shí)現(xiàn)的無焰燃燒過程。
　　 最后研究了射流參數(shù)對無焰燃燒特性的影響。結(jié)果表明較低的過量空氣系數(shù)能降低燃燒區(qū)域內(nèi)的氧氣濃度,增加溫度分布的均勻性;氧氣濃度的升高會提高燃燒室內(nèi)的最高溫度,且為保證NOx的排放量小于100ppm,必須控制空氣射流的氧氣濃度,維持在15％左右。較小的空燃速度比能有效的促進(jìn)燃燒室內(nèi)的煙氣