為分析DBC-OPCC型低NO_x旋流燃燒器的燃燒性能與NO_x釋放特性,通過數(shù)值模擬的方法研究燃燒室內(nèi)燃料粒子的射流軌跡、溫度分布、速度分布及各組分分布之間的規(guī)律。結(jié)果表明:溫度分布表現(xiàn)為中央高兩邊低,氧量分布與溫度分布規(guī)律相反,一次風(fēng)噴口處溫度分布、氧量分布與回流區(qū)的形狀、大小以及煤粉顆粒密度密切相關(guān)。出口流域CO₂整體上沿中軸線呈對稱分布,即中央高兩邊低,其變化趨勢與氧量分布規(guī)律相反,與溫度分布規(guī)律相近。噴口處CO含量極高,濃厚的還原性氛圍對削減NO_x排放具有積極作用,在一次風(fēng)噴口處煤粉形成外濃內(nèi)淡的分布形態(tài)以及"三高一低"區(qū),強(qiáng)化加熱、析出揮發(fā)分、著火以及高溫火焰內(nèi)的NO_x還原,降低NO_x排放,提升穩(wěn)燃能力。氣流呈風(fēng)包粉結(jié)構(gòu),可防范水冷壁結(jié)焦與高溫腐蝕現(xiàn)象。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(20)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

DBC-OPCC型燃燒器結(jié)構(gòu)圖

基于DBC-OPCC型低NOx燃燒器的原本結(jié)構(gòu)及尺寸,采用Gambit軟件1∶1建模。圖1所示為DBC-OPCC型燃燒器結(jié)構(gòu)圖,該燃燒器將其所用空氣分成了4個(gè)部分,即中心風(fēng)、一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)。簡化模型僅保留二、三次風(fēng)葉片部分、噴嘴及通流管道。燃燒器二次風(fēng)、三次風(fēng)葉片區(qū)域用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格,噴口區(qū)域?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,燃燒室采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。燃燒器噴口與燃燒室通過interface面連接。圖2所示為燃燒室模型和網(wǎng)格劃分。1.2 模擬參數(shù)的設(shè)置

圖3所示為燃燒器y=0切面的溫度分布。由圖3可知在二次風(fēng)出口附近回流高溫?zé)煔饧訜嵋淮物L(fēng)并將其點(diǎn)燃形成部分高溫區(qū)。一、二次風(fēng)夾心筒的組合結(jié)構(gòu)對一、二次風(fēng)進(jìn)行適當(dāng)隔離,且強(qiáng)化環(huán)形回流區(qū)的形成。兩個(gè)環(huán)形回流區(qū)利用較強(qiáng)的卷吸力加強(qiáng)風(fēng)粉氣流的擾動與混摻,同時(shí)促使周圍高溫?zé)煔庀騼?nèi)集聚。隨著一、二次風(fēng)的逐步混摻,中心高溫區(qū)溫度高達(dá)1 700 K。后期,一、二次風(fēng)近乎混合完全,受輻射散射的影響,室內(nèi)溫度逐步降低。沿燃燒室的軸向方向,中央流域溫度沿遠(yuǎn)離噴口方向逐漸降低。沿燃燒器徑向方向,中央回流區(qū)溫度最高,隨著氣流向外圍擴(kuò)散,溫度逐步降低。即中間高兩邊低。對于一次風(fēng)噴口區(qū)域,風(fēng)粉氣流噴入速度較快,高溫回流熱煙氣首先加熱高濃度煤粉,并保持高的湍流度,氧含量低,不利于燃料粒子著火燃燒,從而該區(qū)域溫度較低。燃燒器噴口附近的溫度取決于回流區(qū)的形狀、大小以及煤粉顆粒的分布。通常,氧量充足、顆粒密集,其溫度相對較高。2.2 組分場分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2970678