微擾流及進動射流低NOx燃燒器的研究.pdf

1、低NOx燃燒器是低NOx技術(shù)的一個非常重要的內(nèi)容，一直都是低NOx技術(shù)研究的重點。本研究根據(jù)進動射流強化燃料和氧料之間宏觀大尺度混合，設(shè)計了兩種新型的進動型燃燒器，研究進動燃燒器的低NOx特性。
　　 進動流動的流體在某種激勵機制的作用下，能夠產(chǎn)生一個圍繞著一定軸線（與其射流中心軸線不重合）的立體擺動運動。進動流被證明是對一些燃燒裝置的燃燒有利的，進動射流增加了擾動，增強了大尺度混合，減小了小尺度混合，減少了火焰的拉伸率，導(dǎo)致燃

2、燒中煤煙增加。煤煙體積量的增加導(dǎo)致了輻射的增加，反過來它又導(dǎo)致了火焰溫度的減少。因此，進動射流燃燒可以有效地降低NOx的排放。
　　 本文設(shè)計了兩個結(jié)構(gòu)不同的進動燃燒器：三角孔燃燒器和喇叭口燃燒器，并對這兩個新型燃燒器進行了中試實驗和數(shù)值模擬。中試實驗在0.3MWt的垂直燃燒爐內(nèi)進行，采用較為先進的測量儀器進行測量。本研究以一個低NOx旋流燃燒器的實驗數(shù)據(jù)作為對比，在相同的給煤量、風(fēng)量等工況下進行了上述三種燃燒器的對比實驗，結(jié)果

3、表明：三角孔燃燒器和喇叭口燃燒器這兩個新型燃燒器在降低NOx方面效果明顯，分別低于原先設(shè)計的旋流燃燒器29.1％和35.8％。同時，兩個新型燃燒器產(chǎn)生的高溫區(qū)域較旋流燃燒器大，表明燃料和空氣的混合得以加強。
　　 計算流體力學(xué)(CFD)越來越成為都是燃燒器研發(fā)的重要手段，本研究采用Fluent模擬軟件，對低NOx旋流燃燒器、三角孔燃燒器和喇叭口燃燒器進行了數(shù)值模擬，得到了三種燃燒器產(chǎn)生的溫度場，濃度場和速度場詳細數(shù)據(jù)，模擬結(jié)果表

4、明：本研究提出的兩個新型低NOx燃燒器的流場結(jié)構(gòu)與旋流燃燒器有著顯著的不同，新型燃燒器強化了燃料與空氣的大尺度混合，燃燒性能穩(wěn)定，同時NOx的排放量分別為183ppm和195ppm 比旋流燃燒器要低，這也說明了進動射流能夠有效地減少小尺度的混合。
　　 通過中試實驗和數(shù)值模擬表明：三角孔燃燒器和喇叭口燃燒器這兩個新型燃燒器在降低NOx方面效果明顯。未來需要進行的工作：研究進動射流煤種的適應(yīng)性；不同負荷工況下的實驗，以考察進動射流