新型低NO_x燃?xì)馊紵鞯臄?shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞：新型低NO_x燃?xì)馊紵鞯臄?shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究
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【摘要】：在“西氣東輸”、“煤改氣”政策的推廣以及天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔能源在各行各業(yè)所展現(xiàn)出來的潛力的背景之下,以實(shí)現(xiàn)氣體燃料低NO_x排放為目的,綜合現(xiàn)有的低NO_x燃?xì)馊紵夹g(shù)中的燃料分級(jí)、煙氣再循環(huán)以及多點(diǎn)分散燃燒技術(shù),設(shè)計(jì)了新型低NO_x燃?xì)馊紵骷捌鋵?shí)驗(yàn)系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行了速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)及燃燒產(chǎn)物中NO_x含量變化規(guī)律的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究工作。設(shè)計(jì)并制造出十二種不同結(jié)構(gòu)的新型低NO_x燃?xì)馊紵�。查閱�?guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),在前人關(guān)于燃?xì)獾那鍧嵏咝紵夹g(shù)的研究基礎(chǔ)上,總結(jié)燃?xì)馊紵^程中NO_x的生成機(jī)理,綜合使用已有的燃料分級(jí)、煙氣再循環(huán)和多點(diǎn)分散燃燒控制技術(shù),設(shè)計(jì)出了新型低NO_x燃?xì)馊紵?該燃燒器具有多點(diǎn)分散燃燒的長(zhǎng)火焰、爐內(nèi)熱負(fù)荷分布均勻以及超低NO_x生成的特點(diǎn)。為與新型低NO_x燃?xì)馊紵餍纬蓪?duì)比,還設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)燃?xì)馊紵�。開展新型低NO_x燃?xì)馊紵骱蛡鹘y(tǒng)燃?xì)馊紵鞯臄?shù)值模擬工作。建立了以燃?xì)馊紵鞯脑O(shè)計(jì)尺寸為標(biāo)準(zhǔn)的幾何物理模型,對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分,根據(jù)燃燒器的熱負(fù)荷和環(huán)境參數(shù)設(shè)定數(shù)值模型的初始邊界條件,根據(jù)各方程的收斂標(biāo)準(zhǔn)對(duì)殘差進(jìn)行設(shè)定,對(duì)計(jì)算收斂后的結(jié)果進(jìn)行輸出。對(duì)計(jì)算區(qū)域分別取xz和yz兩個(gè)平面作為參考平面,分析了新型低NO_x燃?xì)馊紵骱蛡鹘y(tǒng)燃?xì)馊紵鞯乃俣葓?chǎng)、溫度場(chǎng)以及NO_x濃度場(chǎng),并得出結(jié)論,新型低NO_x燃?xì)馊紵髂軌蛴行У慕档腿紵覂?nèi)溫度,從而降低燃燒產(chǎn)物中NO_x的含量,從數(shù)值模擬方面驗(yàn)證了新型低NO_x燃?xì)馊紵髂軐?shí)現(xiàn)天然氣的高效低污染燃燒。對(duì)新型低NO_x燃?xì)馊紵骱蛡鹘y(tǒng)燃?xì)馊紵鬟M(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。通過在燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒試驗(yàn)并測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的溫度,推斷出各工況下燃燒室內(nèi)的溫度分布,并對(duì)煙氣中NO_x排放量進(jìn)行測(cè)量,得出12中燃燒器結(jié)構(gòu)中的最佳結(jié)構(gòu)類型,并開展針對(duì)該類型燃燒器的過�？諝庀禂�(shù)和負(fù)荷適應(yīng)性的實(shí)驗(yàn)研究。最后得出以下結(jié)論:新型低NO_x燃?xì)馊紵骶哂辛己玫娜紵匦?能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)鍋(窯)爐煙氣中NO_x的超低排放,且其燃燒特性幾乎不受過�？諝庀禂�(shù)以及負(fù)荷的影響。本課題為燃?xì)夤I(yè)鍋(窯)爐根據(jù)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及應(yīng)用需要,在對(duì)新型低NO_x燃?xì)馊紵鬟M(jìn)行選擇使用的過程中提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)?/strong> 超低NO_x 燃燒器 數(shù)值模擬 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK16
【目錄】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 課題研究背景及意義10-12
- 1.2 燃?xì)獾蚇O_x燃燒器國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-17
- 1.2.1 高溫空氣燃燒技術(shù)12
- 1.2.2 富氧燃燒技術(shù)12-13
- 1.2.3 空氣分級(jí)燃燒技術(shù)13
- 1.2.4 無焰燃燒技術(shù)13-14
- 1.2.5 燃料分級(jí)技術(shù)14
- 1.2.6 煙氣再循環(huán)技術(shù)14-15
- 1.2.7 低NO_x燃?xì)馊紵骷夹g(shù)15-17
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容17-20
- 第二章 新型低NO_x燃?xì)馊紵髟O(shè)計(jì)20-24
- 2.1 技術(shù)原理20-22
- 2.2 典型方案設(shè)計(jì)22-23
- 2.3 本章小結(jié)23-24
- 第三章 數(shù)值模擬24-46
- 3.1 Fluent軟件簡(jiǎn)介24-25
- 3.2 數(shù)值計(jì)算模型25-30
- 3.2.1 基本物理模型25-26
- 3.2.2 湍流模型26-28
- 3.2.3 組分輸運(yùn)與化學(xué)反應(yīng)模型28-29
- 3.2.4 輻射模型29
- 3.2.5 NO_x 形成模型29-30
- 3.3 模擬對(duì)象30-34
- 3.3.1 燃燒室30
- 3.3.2 燃燒器30-31
- 3.3.3 網(wǎng)格劃分31-34
- 3.4 模擬結(jié)果分析34-44
- 3.4.1 不同結(jié)構(gòu)新型低 NO_x 燃?xì)馊紵髂M結(jié)果34-38
- 3.4.2 負(fù)荷對(duì)新型低 NO_x 燃?xì)馊紵鞯挠绊?/span>38-41
- 3.4.3 空氣系數(shù)對(duì)新型低 NO_x 燃?xì)馊紵鞯挠绊?/span>41-44
- 3.5 本章小結(jié)44-46
- 第四章 實(shí)驗(yàn)研究46-58
- 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>46
- 4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)46-50
- 4.2.1 燃燒系統(tǒng)47
- 4.2.2 鼓、引風(fēng)系統(tǒng)47-48
- 4.2.3 水冷系統(tǒng)48
- 4.2.4 數(shù)據(jù)測(cè)量及存取系統(tǒng)48-49
- 4.2.5 煙氣成分檢測(cè)系統(tǒng)49-50
- 4.3 實(shí)驗(yàn)方法50-52
- 4.4 實(shí)驗(yàn)工況52
- 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-56
- 4.5.1 不同結(jié)構(gòu)燃燒器燃燒實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-54
- 4.5.2 負(fù)荷適應(yīng)性研究54-55
- 4.5.3 過�？諝庀禂�(shù)影響55-56
- 4.5.4 NO_x含量分布56
- 4.6 本章小結(jié)56-58
- 總結(jié)與展望58-60
- 參考文獻(xiàn)60-63
- 致謝63-64
- 附錄（攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄）64
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，本文編號(hào)：576447
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