MILD燃燒的實驗研究與基于EDC的詳細化學反應機理的數值模擬.pdf

1、高效低污染的燃燒技術是解決目前面臨的環(huán)境與氣候問題的主要途徑之一。本文研究的Mild燃燒技術是一種可以實現氮氧化物排放減少50％以上,熱效率提高30％以上,設備的尺寸減少20％以上的新型燃燒技術。但是目前Mild燃燒的實現要求較高的空氣預熱溫度,嚴重阻礙了其大規(guī)模的工業(yè)應用,本文主要研究常溫空氣下Mild燃燒方式的實現及其燃燒特性。
　　利用CFD輔助設計了功率為20kW的Mild燃燒試驗臺,實驗臺可以進行氣體燃燒和煤粉的Mild

2、燃燒研究。在設計的實驗臺上順利實現了常溫空氣下丙烷的Mild燃燒,發(fā)現燃燒室內氣流組織結構式是實現常溫空氣燃燒的關鍵。設計的燃燒室中燃料和空氣在距離進口約為爐膛1/4處已經被與爐內的回流煙氣充分稀釋,回流倍率為4.216。通過對常溫空氣下Mild燃燒爐膛內的組分場發(fā)現爐膛的CO含量最高的區(qū)域往往發(fā)生在爐內溫度峰值的區(qū)域,并且爐膛的NO含量最低的區(qū)域往往發(fā)生在爐內CO含量最高的區(qū)域。常溫空氣下Mild燃燒煙氣中污染物含量非常低,CO約為3

3、ppm,NO約為40ppm。
　　通過不同空氣進口溫度工況下的Mild燃燒實驗發(fā)現,提高燃燒時空氣的進口溫度,會使爐內的溫度水平有所增加,但爐內及煙氣中的CO含量和NO含量都有不同程度的升高。
　　本文采用雷諾應力湍流模型(RSM)與渦耗散概念(EDC)燃燒模型以及三種不同的詳細反應機理對常溫Mild燃燒進行了數值模擬研究,模擬的結果表明235步反應機理可以很好的進行Mild燃燒絕大部分區(qū)域的溫度場與組分場的預測,爐膛中CO