無焰燃燒低Nox排放特性研究.pdf

1、無焰燃燒技術是一種具有燃燒效率高、溫度分布均勻、Nox排放低等優點的新型燃燒技術,受到了科學界和工業界的廣泛關注。研究無焰燃燒過程及其Nox排放特性,對無焰燃燒理論和應用的進一步發展具有重要意義。
　　 本文運用數值模擬方法對無焰燃燒的燃燒過程及Nox排放情況進行了數值計算。首先分析了各種數值計算模型的概念及適用范圍,并在與實驗結果進行對比的基礎上,確定了數值計算模型。采用標準k-ε雙方程模型來模擬燃燒室內的湍流流場,標準壁面函

2、數模擬近壁面區域的低雷諾數流動,燃燒模型采用PDF組分輸運方程燃燒模型,采用離散坐標模型(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理計算Nox的生成。
　　 而后分析了不同形式的噴嘴結構對無焰燃燒特性和Nox排放特性的影響。計算結果表明,空氣噴嘴數量的增加能有具有較好的燃燒特性,但數量過多時會減弱爐內的煙氣回流;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的煙氣回流,較好實現的無焰燃燒過程。
　　 最后研究了射流參數對無焰燃燒特性的影響。結果表明較低的過量空氣系數能降低燃燒區域內的氧氣濃度,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燃燒室內的煙氣