為了提升燃氣輪機效率,需要不斷提高壓氣機壓比和燃燒室出口溫度,同時為了滿足低NOX排放的環(huán)保需求和燃氣輪機的靈活運行,燃氣輪機燃燒室正朝著高參數(shù)、高效靈活、低污染的方向發(fā)展。柔和燃燒因其高溫低氧燃燒環(huán)境具有低排放、高效率、低噪聲等優(yōu)勢,具有成為新一代燃氣輪機超低NOX燃燒技術(shù)的潛力。平行高速射流是實現(xiàn)柔和燃燒的方式之一。平行射流柔和燃燒器在高負荷下可實現(xiàn)柔和燃燒,但存在低負荷下燃燒穩(wěn)定性不足的問題。實際穩(wěn)定工作范圍較窄,有必要開展擴大柔和燃燒器穩(wěn)定工作范圍的研究。無旋或低旋預(yù)混氣射流可降低NOX的排放,但對應(yīng)燃燒穩(wěn)定性范圍較窄。燃料/空氣不預(yù)混會增強低負荷下燃燒穩(wěn)定性,但高負荷下NOX排放會增加。而部分預(yù)混燃燒兼具較低的污染物排放和較寬燃燒穩(wěn)定性范圍的優(yōu)勢。本文將部分預(yù)混燃燒引入柔和燃燒器中,首先對柔和燃燒器部分預(yù)混模式下的穩(wěn)定燃燒范圍進行探索,其次就部分預(yù)混值班噴嘴的燃燒性能展開研究。本文以平行射流柔和燃燒器為研究對象,開展了燃燒穩(wěn)定性和污染物排放的實驗測量研究,借助LDV、OH-PLIF、OH*-CL激光測量技術(shù)和CFD數(shù)值模擬方法對燃燒室內(nèi)摻混、流動和反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)進行輔助分析。具體... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：98 頁

【文章類型】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１中國能源消費結(jié)構(gòu)發(fā)展情況ｗ??Ｆｉｕｒｅｌ．ｌ?Ｐｒｉｍａｒｅｎｅｒｃｏｎｓｕｍｔｉｏｎ?ｂＣｈｉｎａ１３１??

司面向Ｆ系列燃氣輪機的ＤＬＮ２．６＋燃燒室技術(shù)，在燃燒室首端周向布置５個相??同的燃料噴嘴，在軸心布置一個燃料噴嘴，應(yīng)用了?ｓｗｏｚｚｌｅ、擴散路旋流杯，ＩＦＣ??（進氣整流裝置）。噴嘴布置和供料分配見圖１．３?ａ），圖中ＰＭ為預(yù)混路，Ｄ為擴??散路。供料管路間燃料分配（ｆｕｅｌ?ｓｐｌｉｔ）對低排放、壓力波動和燃料適應(yīng)性有重??要影響。外側(cè)５個噴嘴結(jié)構(gòu)如圖１．３?ｂ）所示。ＧＥ公司ＤＬＮ系列燃燒室技術(shù)通過??旋流產(chǎn)生渦破碎，再于火焰筒后膨脹來實現(xiàn)火焰穩(wěn)定。加入擴散路燃料的預(yù)混噴??嘴具有自穩(wěn)火能力［９；１ｔ７Ｆ版ＤＬＮ２．６＋外圍的五個旋流穩(wěn)火預(yù)混主燃噴嘴配備了??預(yù)混值班（ｐｒｅｍｉｘｅｄｐｉｌｏｔｓ），能在滿足低負載Ｆ運行靈活性的同時，帶來相較擴??散值班更低的ＮＯｘ排放間。??２??

第１章緒論??ａ）?ＤＬＮ２．６＋噴嘴布置和供料分配?ｂ）外側(cè)燃料噴嘴??圖１．３?ＤＬＮ２．６＋噴嘴示意圖丨１０丨??Ｆｉｇｕｒｅｌ．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ?ｏｆ?ＤＬＮ２．６＋?ｎｏｚｚｌｅｓ１１１＊１??Ａｌｓｔｏｍ?公司的?ＥＶ?（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ?ｆｒｉｅｎｄｌｙ?Ｖ－ｓｈａｐｅｄ?ｂｕｒｎｅｒｓ）燃燒器拋棄??了早期旋流器加垂直燃燒器的設(shè)計。應(yīng)用旋渦流原理，在缺失旋流器主體和中心??體的情況下，在可燃混合物區(qū)域通過強旋流渦破碎來穩(wěn)定預(yù)混火焰。如圖１．４左??所示ＥＶ燃燒器由兩個半圓錐殼組成，與軸平行放置形成兩處切向槽。氣流由切??向槽進入，沿著軸向方向旋流強度不斷增加，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)使核心流渦破碎在燃燒器??出口近端發(fā)生。ＥＶ燃燒器不存在上游暴露于可燃氣、下游暴露于穩(wěn)定火焰區(qū)的??穩(wěn)焰器，能有效預(yù)防自燃和回火。再此基礎(chǔ)上針對具體應(yīng)用環(huán)境又相繼發(fā)展出??ＳＥＶ、ＭＢｔｕＥＶ、ＡＥＶ?燃燒器［１２；１３］。??Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ?Ｓｐｒａｙ?Ｖｏｒｔｃ＊??ａ＞ｒ?ｖ．?ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ?ｔｙｅａｋｄｏｖ＃ｎ??：：文??Ｉ?１?１?ＲＰＬ?Ｉ?Ｐ？ｋ＞＜（Ｍ３）?Ｉ?ＶＵｌｎ（ｉｙｉ１－Ｍ２）??Ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ?Ｇａｓ?ｎｊｅｏｆｏｎ?ｉｇｎｕｏｎ?ｆ?ｌａｍｅ?處?＞?＞?—?＞??卜ｒ＞ｎｌ?｜?Ｆｕ＾ｉ??圖１．４?ＥＶ燃燒器和第四代ＤＬＥ燃燒器％??Ｆｉｇｕｒｅｌ．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ?ｏｆ?ＥＶ?ｂｕｒｎｅｒ?，１３，ａｎｄ?ｔｈｅ?４ｔｈ?ＤＬＥ?ｂｕｒｎｅｒ１２１１??ＭＨＩ和Ｓｉｅｍｅｎｓ公司的ＤＬＮ燃燒室設(shè)計方案類似

【參考文獻】：
期刊 共5條
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博士 共1條
[1]燃氣輪機燃燒室柔和燃燒機理與性能研究[D]. 黃明明.中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2014

碩士 共4條
[1]平行射流柔和燃燒器燃燒特性研究[D]. 張環(huán).中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所) 2018 [2]射流噴嘴特性對天然氣柔和燃燒器燃燒特性影響研究[D]. 劉耘州.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所) 2018 [3]燃氣輪機柔和燃燒室研究[D]. 周子琛.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2016 [4]天然氣貧預(yù)混燃燒器燃空摻混與燃燒特性研究[D]. 趙巖.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2016



本文編號：2894876