預熱空氣溫度對MILD燃燒影響的實驗與模擬研究.pdf

1、面對日益嚴峻的全球環(huán)境資源壓力,具有高效低污染特點的MILD燃燒技術成為國際燃燒學界關注的焦點,本文在20kW的MILD臺架上分別以實驗和數(shù)值模擬為手段,研究了預熱空氣溫度對MILD燃燒特性的影響。
　　以液化氣和甲烷為燃料進行了預熱空氣對MILD燃燒影響的實驗研究。實驗發(fā)現(xiàn),空氣預熱使爐內溫度均值升高,溫度梯度變小,有利于得到更均勻的溫度場;預熱空氣導致空氣進口初始動量增加,增強了空氣卷吸燃氣和高溫煙氣的能力,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O2含量更低,分布更均勻。
　　預熱空氣溫度導致MILD燃燒狀態(tài)下爐內CO峰值升高,但是對尾部煙氣中的CO濃度影響不大;同時,空氣預熱后,爐內的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。需要強調的是,本文的實驗研究就是在常溫空氣實現(xiàn)MILD燃燒的條件下進行的,預熱空氣后強化了爐內的混合,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燃燒模型對甲烷進行了不同預熱空氣(303K和673K)下的MILD燃燒數(shù)值模擬。模擬結果顯示,預熱空氣下爐內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口的小部分區(qū)域的情況下,模擬值與實驗測量值有很好的吻合;模擬下的CO峰值相對于實驗狀態(tài)向爐膛中心發(fā)生了遷移;對NO的預測,預熱空氣下的模擬值高于實驗測量值,而常溫工況下,實驗測量值高于模擬值,但是總體來講,模擬爐內的NO含量很低。