富油裂解器設(shè)計及其燃燒排放性能研究.pdf

1、目前燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用廣泛，控制其污染物排放已成為世界范圍內(nèi)諸多學(xué)者們廣泛研究的課題。RQL低排放燃燒技術(shù)能夠有效地避開燃料化學(xué)恰當(dāng)比燃燒的范圍，將氮氧化物的排放量降低到極低的水平。但是由于其存在富油燃燒室壁面冷卻難度大，猝熄段難以確?？焖儆行Щ旌系膯栴}，阻礙了RQL低排放燃燒組織方案的實際應(yīng)用。針對這一問題，本文提出一種基于RQL原理的富油自裂解燃燒組織方案，以降低某型燃?xì)廨啓C(jī)污染物的排放。
　　由于受原型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)的限制，本

2、文在滿足原位換裝的前提下，對富油燃燒部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了準(zhǔn)確研究富油燃燒及裂解過程對燃燒性能的影響，本文采用數(shù)值模擬的方法，首先將簡化的燃燒反應(yīng)機(jī)理模型與 EDC模型耦合，對富油燃燒過程和裂解產(chǎn)物進(jìn)行研究；然后根據(jù)已知條件，利用CHEMKIN軟件確定裂解器當(dāng)量比范圍和燃料駐留時間，完成了裂解器整體結(jié)構(gòu)及裝配的相關(guān)設(shè)計；最后將優(yōu)化的裂解器結(jié)構(gòu)安裝在原型燃燒室頭部，對燃燒室燃燒排放性能進(jìn)行研究，達(dá)到了降低原型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室排放的目的。本文

3、的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）對富油燃燒過程及裂解產(chǎn)物進(jìn)行研究。構(gòu)建了包含NOx生成模型的Patel簡化的正庚烷化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，與FLUENT中EDC模型耦合，得到富油燃燒過程的主要裂解產(chǎn)物及污染物生成情況。
　　（2）設(shè)計完成了一種富油自裂解燃燒器。根據(jù)已知條件，確定了裂解器的燃燒當(dāng)量比范圍和燃料駐留時間，對一級油路和二級油路噴嘴進(jìn)行設(shè)計，最終得到了裂解器整體結(jié)構(gòu)方案。
　?。?）優(yōu)化裂解器一級和二級氣路的空氣配比。

4、分析了不同配氣工況條件下裂解器燃燒溫度場分布，初步確定了三種最佳空氣配比工況，并對燃燒裂解產(chǎn)物進(jìn)行了分析，得到一級空氣流量為0.06kg/s，二級空氣流量為0.25kg/s時裂解器具有良好的燃燒特性。
　?。?）將設(shè)計的裂解器安裝在原型燃燒室頭部，對燃燒室燃燒和排放特性進(jìn)行研究。得到裂解器直接加裝在燃燒室頭部時，燃燒室NOx排放量為290.5ppmvd，其能夠有效地降低原型燃燒室污染物NOx的排放。
　?。?）設(shè)計并優(yōu)化了燃