全氧燃燒加熱爐爐內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)的研究.pdf

1、全氧燃燒由于燃燒效率高，CO2回收方便等特點(diǎn)，已成為實(shí)現(xiàn)燃燒綜合節(jié)能及協(xié)同降碳減排技術(shù)的熱點(diǎn)之一，然而全氧燃燒的高溫特性嚴(yán)重影響其應(yīng)用和推廣。近年來MILD燃燒技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣為全氧燃燒技術(shù)提供了技術(shù)支持，而實(shí)現(xiàn)全氧燃燒的MILD燃燒方式會(huì)推動(dòng)全氧燃燒在工業(yè)加熱爐上的應(yīng)用。
　　本文根據(jù)加熱爐結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并搭建了全氧燃燒實(shí)驗(yàn)臺(tái)，采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法對(duì)爐內(nèi)的渦流運(yùn)動(dòng)規(guī)律、冷態(tài)氣體分布情況以及對(duì)燃燒的影響進(jìn)行了研究。
　　采

2、用煙氣示蹤法對(duì)全氧燃燒加熱爐的冷態(tài)流場(chǎng)進(jìn)行了煙氣示蹤實(shí)驗(yàn)以及PIV實(shí)驗(yàn)，定性的分析了噴嘴呈一定開口角度時(shí)，爐內(nèi)氣體的運(yùn)動(dòng)情況。應(yīng)用大渦（LES）模型，定量的研究了不同噴嘴開口角度，不同氣體射流速度以及不同的噴嘴間距對(duì)爐內(nèi)流場(chǎng)及渦流分布的影響。通過模擬不同噴嘴開口角度、同一開口角度不同氣速的情況以及同一開口角度不同的噴嘴間距情況下加熱爐內(nèi)的流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)情況，并選出了最優(yōu)的工況進(jìn)行燃燒過程的大渦模擬，研究結(jié)果如下：
　?。?）噴嘴開口角度

3、不同，在相同氣體噴入速度時(shí)，加熱爐內(nèi)氣體渦量分布情況不同。當(dāng)15°開口角度時(shí)，加熱爐內(nèi)氣體渦量較大，且氣體分布較為均勻，比較有利于氣體混合以及燃燒時(shí)的煙氣回流。
　?。?）在噴嘴角度為15°時(shí)，隨著氣體速度的增大，加熱爐內(nèi)的渦量有逐漸增大的趨勢(shì)，但是渦量增幅不大；不同速度時(shí)爐內(nèi)氣體的分布規(guī)律大致相同，但是氣速的增大使?fàn)t內(nèi)的氣體混合加劇，造成氣體分布在爐內(nèi)的小幅波動(dòng)增多。
　?。?）噴嘴開口角度為15°情況下，噴嘴間距過大或過