預(yù)熱空氣溫度對MILD燃燒影響的實(shí)驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、面對日益嚴(yán)峻的全球環(huán)境資源壓力,具有高效低污染特點(diǎn)的MILD燃燒技術(shù)成為國際燃燒學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn),本文在20kW的MILD臺架上分別以實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬為手段,研究了預(yù)熱空氣溫度對MILD燃燒特性的影響。
　　以液化氣和甲烷為燃料進(jìn)行了預(yù)熱空氣對MILD燃燒影響的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),空氣預(yù)熱使?fàn)t內(nèi)溫度均值升高,溫度梯度變小,有利于得到更均勻的溫度場;預(yù)熱空氣導(dǎo)致空氣進(jìn)口初始動量增加,增強(qiáng)了空氣卷吸燃?xì)夂透邷責(zé)煔獾哪芰?在提高可燃混合物溫

2、度的同時又降低了混合物中的氧氣濃度,使MILD狀態(tài)下爐內(nèi)O2含量更低,分布更均勻。
　　預(yù)熱空氣溫度導(dǎo)致MILD燃燒狀態(tài)下爐內(nèi)CO峰值升高,但是對尾部煙氣中的CO濃度影響不大;同時,空氣預(yù)熱后,爐內(nèi)的NO含量比常溫空氣下的高,但是兩種工況下的NO水平非常低。需要強(qiáng)調(diào)的是,本文的實(shí)驗(yàn)研究就是在常溫空氣實(shí)現(xiàn)MILD燃燒的條件下進(jìn)行的,預(yù)熱空氣后強(qiáng)化了爐內(nèi)的混合,但是對尾部煙氣污染物的排放影響有限。
　　文章采用Realizabl

3、ek-ε湍流模型和EDC燃燒模型對甲烷進(jìn)行了不同預(yù)熱空氣(303K和673K)下的MILD燃燒數(shù)值模擬。模擬結(jié)果顯示,預(yù)熱空氣下爐內(nèi)溫度明顯高于常溫空氣下,而氧氣含量則低于常溫工況,并且在除去燃燒器進(jìn)口的小部分區(qū)域的情況下,模擬值與實(shí)驗(yàn)測量值有很好的吻合;模擬下的CO峰值相對于實(shí)驗(yàn)狀態(tài)向爐膛中心發(fā)生了遷移;對NO的預(yù)測,預(yù)熱空氣下的模擬值高于實(shí)驗(yàn)測量值,而常溫工況下,實(shí)驗(yàn)測量值高于模擬值,但是總體來講,模擬爐內(nèi)的NO含量很低。