【摘要】：隨著近年來環(huán)境污染的不斷增加,人們對于工業(yè)污染排放問題也越來越重視。其中,作為廣泛應(yīng)用于發(fā)電、管道增壓、艦船與機(jī)車動力等領(lǐng)域的動力機(jī)械裝備,燃?xì)廨啓C(jī)的低排放技術(shù)也得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注和研究。2012年國家出臺的《火電廠大氣排放標(biāo)準(zhǔn)》,要求燃?xì)廨啓C(jī)出口NO_x排放低于25ppm,更加促進(jìn)了低排放燃燒室的研究發(fā)展。目前國際上先進(jìn)的低排放燃燒室均采用干式低排放燃燒技術(shù),主要以貧燃預(yù)混燃燒技術(shù)為主,應(yīng)用于氣體燃料(主要是天然氣)的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)。然而,當(dāng)前的低排放燃燒室技術(shù)絕大多數(shù)都是在0.7~1.0基本負(fù)荷范圍內(nèi)能實現(xiàn)低排放目標(biāo),在較低負(fù)荷條件下難以實現(xiàn),導(dǎo)致當(dāng)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組需要低負(fù)荷工作時,排放性能不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。因此,有必要針對燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室低排放工況范圍拓寬技術(shù)展開深入的研究。本文采用數(shù)值模擬的方法,對某15MW工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的低排放工況范圍拓寬技術(shù)進(jìn)行分析,主要工作如下:(1)結(jié)合國內(nèi)外低排放燃燒室研究現(xiàn)狀,對15MW燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分析,通過一維計算得到應(yīng)用分級燃燒技術(shù)和可變幾何技術(shù)拓寬低排放工況范圍的方法。(2)根據(jù)現(xiàn)有燃燒室數(shù)值模擬方法,應(yīng)用ANSYS CFX軟件,對1.0工況下的燃燒室進(jìn)行三維數(shù)值模擬,并根據(jù)計算結(jié)果分析對原燃燒室結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),以達(dá)到設(shè)計要求,最終得到燃燒室結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。(3)針對結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的燃燒室進(jìn)行變工況下的三維數(shù)值模擬,分析分級燃燒技術(shù)和可變幾何技術(shù)在低工況下對燃燒室排放等性能的影響,驗證一維計算得出的低排放工況范圍拓寬方案,分析該低排放工況范圍拓寬技術(shù)將燃燒室低排放工況范圍拓寬至0.5~1.0工況的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X773
【圖文】：

現(xiàn)狀室工作原理燒室排氣中的各種污染物形成原理和所受到的工機(jī)燃燒室上完全控制所有種類的排氣污染物是一件放的有效手段難以綜合施行。基于這樣的復(fù)雜情況，通常都采取折衷的方式，即既要保證高負(fù)荷狀又要在低工況下保證較高的燃燒效率，從而降低 U難以全面減少各種廢氣污染物，尤其是氮氧化物難低排放燃燒室的研究。目前控制燃?xì)廨啓C(jī)排放的措燒，另一個是燃燒產(chǎn)物。前者主要通過降低燃燒區(qū)主要通過使用催化劑來促進(jìn)還原，實現(xiàn)污染物排放的燃燒室低排放原理。

[13]主燃區(qū)溫度主要取決于反應(yīng)的當(dāng)量比（Equivalence Ratio，EQR），即實際油氣比與化學(xué)恰當(dāng)油氣比的比值，也即過量空氣系數(shù)的倒數(shù)。圖1.2 顯示了主燃燒區(qū)當(dāng)量比與NOx和 CO 排放的相對量之間的關(guān)系。從圖中可以看出，兩種污染物排放都較低的主燃燒區(qū)間非常窄。這意味著減少污染物的核心是控制燃燒區(qū)的當(dāng)量比，使主燃區(qū)的當(dāng)量比在該區(qū)間范圍內(nèi)。此外，控制燃燒區(qū)的當(dāng)量比不僅要控制整個燃燒區(qū)的總當(dāng)量比，更重要的是控制局部當(dāng)量比，即當(dāng)量比的均勻性。到目前為止，控制燃燒過程污染物排放的低排放燃燒室的研究和發(fā)展，幾乎都是基于主燃區(qū)溫度和溫度均勻性的控制，即控制主燃區(qū)的當(dāng)量比和當(dāng)量比的均勻性[14]。1.2.2 低排放燃燒室研究現(xiàn)狀目前，低排放燃燒技術(shù)主要有兩種：濕式低排放（Wet Low Emission

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2720090