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文檔簡介
1、天然氣是一種清潔能源,具有熱值高、燃燒穩(wěn)定、設(shè)備簡易、便于控制以及污染小等優(yōu)點。蓄熱式燃燒技術(shù)具有節(jié)約燃料、提高熱利用率、降低NOx排放量,減小設(shè)備尺寸等優(yōu)點。而我國鍛造加熱爐普遍存在著能源消耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。因此,本文對天然氣在高溫蓄熱式燃燒技術(shù)應(yīng)用時進行了數(shù)值模擬,并分析了影響爐膛內(nèi)氣流流動和溫度分布的因素。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下: 1.建立了天然氣蓄熱式鍛造加熱爐三維火焰空間的數(shù)學(xué)模型,模擬了爐膛內(nèi)的溫度、流速、濃
2、度分布情況。 2.針對不同的射流的相對速度、預(yù)熱溫度和夾角進行了數(shù)值模擬,結(jié)果表明:天然氣射流和空氣射流的相對速度越小,加熱爐內(nèi)的高溫區(qū)域越大,并且爐膛內(nèi)的平均溫度愈高,爐內(nèi)的溫度均勻性愈好;當(dāng)空氣的預(yù)熱溫度不變時,僅提高天然氣的預(yù)熱溫度,爐內(nèi)的最高溫度和平均溫度還會隨之提高;當(dāng)天然氣和空氣的預(yù)熱溫度都不變時,改變天然氣和空氣射流間的夾角,同樣會改變爐膛內(nèi)的溫度分布情況,爐內(nèi)的最高溫度和出口處的平均溫度幾乎呈線性降低,爐內(nèi)平均溫
3、度成二次曲線變化先增大后減小,并且爐膛內(nèi)的高溫區(qū)越靠近噴口處。 3.同時還對不同的燒嘴噴口間距和安裝高度進行了數(shù)值模擬,結(jié)果表明:當(dāng)射流的其它參數(shù)一定時,增大噴口間距,天然氣和空氣更容易擴散到整個爐膛進行燃燒,相應(yīng)地爐膛內(nèi)的溫度也越均勻,但是若間距太大,射流偏轉(zhuǎn)更大,在爐內(nèi)形成更大的漩渦,使流速分布不均勻,致使平均溫度降低;在燒嘴噴口間距,空氣、天然氣射流流速、噴射方向和溫度不變的前提下,改變燒嘴的安裝高度,對加熱爐爐膛的最高溫
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