高溫空氣燃燒系統(tǒng)燃燒特性的數(shù)值模擬.pdf

1、該論文通過對高溫空氣燃燒技術不同燃燒方式和工作條件的數(shù)值模擬,研究了燃燒組織方式和氧氣濃度、預熱溫度、氣流速度等對燃燒的熱效率和NO<,x>等污染物排放的影響,并分析了逆向式高溫空氣燃燒在換向瞬間燃燒爐內(nèi)溫度場和燃燒產(chǎn)物隨時間變化的情況.在燃氣空氣同向給進的同向型高溫空氣燃燒中,通過對不同氧氣濃度、空氣預熱溫度和氣流速度對燃燒特性影響的穩(wěn)態(tài)模擬和比較發(fā)現(xiàn),隨著氧氣濃度的升高,溫度場趨于均勻,熱效率大幅提高,同時NO<,x>等污染物呈幾何

2、級數(shù)下降.隨著空氣預熱溫度的提高,溫度場越來越均勻,熱效率相應提高,但常規(guī)燃燒中NO<,x>等污染物的生成濃度有很大提高,而低氧燃燒則變化不大.在一定范圍內(nèi),氣流速度(包括空氣和燃氣)的減少會使溫度場均勻并提高熱效率,但同時也會引起污染物排放的增加.在燃氣和空氣不同方向給進的逆向型高溫空氣燃燒中,同樣對氧氣濃度、空氣預熱溫度和氣流速度對燃燒特性的影響進行了數(shù)值分析,并考慮到互補型燃燒的特點,對燃氣經(jīng)過預熱和常溫時的燃燒特性進行了分析和比

3、較.研究結果表明,氧氣濃度變化對互補型燃燒方式的影響比同向型燃燒的影響要大,且氧氣濃度的降低和空氣預熱溫度的升高都提高了熱效率,并降低了NO<,x>等污染物的生成.燃氣預熱后爐膛平均溫度有所降低.氣流的速度大于一定值后,隨著燃氣流速的增大,熱效率和污染物的生成都提高;燃/空氣流同時增大時,溫度升高,污染物排放濃度下降.綜合比較,逆向型燃燒在高溫低氧的情況下更容易實現(xiàn)溫度場均勻和超低NO<,x>的排放.最后,通過對逆向式高溫空氣燃燒中一個