本文選題：燃?xì)廨啓C(jī) + 燃燒優(yōu)化�。� 參考：《武漢理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著人類社會的進(jìn)步和工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展,以煤和石油為主的能源造成的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型成為當(dāng)今社會共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題。天然氣作為一種利用效率高、污染少的能源已經(jīng)逐漸開始取代煤和石油,為人類社會提供清潔能源需求。燃?xì)廨啓C(jī)作為天然氣實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換的機(jī)械設(shè)備,將在人類社會能源發(fā)展中發(fā)揮重要作用。燃?xì)廨啓C(jī)在燃燒過程中存在燃燒不穩(wěn)定和NOx排放的問題,是制約國內(nèi)大型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展的主要原因之一。本文綜合分析了國內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)NOx排放控制的發(fā)展現(xiàn)狀,以國內(nèi)引進(jìn)瑞士Alstom公司生產(chǎn)的GT13E2型燃?xì)廨啓C(jī)為研究對象,通過分析該型號燃?xì)廨啓C(jī)EV燃燒器和燃燒室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),重點(diǎn)研究了該燃?xì)廨啓C(jī)燃燒模式切換優(yōu)化的條件、擴(kuò)散燃燒和預(yù)混燃燒模式下NOx排放的特點(diǎn)、主預(yù)混燃燒和輔助預(yù)混燃燒天然氣比例的變化對火焰穩(wěn)定特性和NOx排放的影響。論文的主要研究進(jìn)展如下:(1)在升負(fù)荷燃燒模式切換時(shí),燃燒室容易出現(xiàn)低頻振蕩熄火。通過實(shí)驗(yàn)研究確定升負(fù)荷燃燒模式切換條件,實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,升負(fù)荷切換條件選擇在燃?xì)廨啓C(jī)相對額定負(fù)荷為58%、43路燃?xì)饪刂崎y延時(shí)關(guān)閉時(shí)間為0.2s時(shí),切換過程燃燒室脈動波動小,脈動峰值低,燃燒火焰穩(wěn)定,燃燒室不易熄火。(2)在降負(fù)荷燃燒模式切換時(shí),燃燒室也容易出現(xiàn)低頻振蕩熄火,降負(fù)荷燃燒模式切換比升負(fù)荷燃燒模式切換過程復(fù)雜,影響因素更多。通過實(shí)驗(yàn)研究降負(fù)荷燃燒模式切換優(yōu)化條件,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,降負(fù)荷切換條件選擇在燃?xì)廨啓C(jī)相對額定負(fù)荷57.5%、燃燒模式切換指令激活后41路燃?xì)饪刂崎y延時(shí)關(guān)閉時(shí)間0.5s、42路燃?xì)饪刂崎y延時(shí)開啟時(shí)間0.3s、43路燃?xì)饪刂崎y擴(kuò)散燃燒天然氣流量從零增加到燃燒模式切換后的流量所用的時(shí)間1.0s時(shí),切換過程燃燒室脈動波動小,脈動峰值低,燃燒火焰穩(wěn)定,燃燒室不容易熄火。(3)擴(kuò)散燃燒研究結(jié)果表明,擴(kuò)散燃燒模式下生成的氮氧化物主要屬于熱力型氮氧化物,是由于燃料與空氣混合不均勻,火焰部分區(qū)域天然氣濃度過高形成富燃燃燒,局部溫度超過1500℃產(chǎn)生的,氮氧化物在燃?xì)廨啓C(jī)空載時(shí)超過60ppm,隨著燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷的增加而增加,在26%相對額定負(fù)荷時(shí)達(dá)到80ppm,實(shí)驗(yàn)中預(yù)混燃燒投入后氮氧化物得到有效的控制。(4)預(yù)混燃燒研究結(jié)果表明,預(yù)混燃燒為貧燃燃燒,氮氧化物的生成量低,而預(yù)混燃燒中輔助預(yù)混燃燒比主預(yù)混燃燒的天然氣/空氣當(dāng)量比低,火焰溫度場分布更加均勻,氮氧化物排放量更低。燃?xì)廨啓C(jī)在混合燃燒模式下,預(yù)混燃燒天然氣比例的增加可以降低擴(kuò)散燃燒天然氣的比例,進(jìn)而減少燃燒室內(nèi)富燃燃燒火焰,降低氮氧化物的排放。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,主預(yù)混燃燒天然氣比例隨著燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷增加時(shí),氮氧化物排放量穩(wěn)定在70ppm,而輔助預(yù)混燃燒天然氣隨著燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷增加時(shí),氮氧化物呈現(xiàn)下降趨勢,最低可以降低到30ppm左右。(5)燃?xì)廨啓C(jī)在高負(fù)荷區(qū)間采用預(yù)混燃燒,純主預(yù)混燃燒實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,燃?xì)廨啓C(jī)在65%相對額定負(fù)荷以上,燃燒室氮氧化物排放量超過95ppm,在額定負(fù)荷時(shí)達(dá)到120ppm。輔助預(yù)混燃燒實(shí)驗(yàn)分別選取燃?xì)廨啓C(jī)在65%、70%、80%、90%相對額定負(fù)荷和額定負(fù)荷進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過調(diào)節(jié)輔助預(yù)混燃燒天然氣的比例,減少氮氧化物在各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的排放,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,燃?xì)廨啓C(jī)在65%、70%、80%、和90%相對額定負(fù)荷,輔助預(yù)混燃燒天然氣比例分別為18%、20%、22%和22%時(shí),氮氧化物排放量都低于22ppm,在額定負(fù)荷工況輔助預(yù)混燃燒天然氣比例為22%時(shí),氮氧化物排放量約為16ppm,均滿足天然氣發(fā)電廠氮氧化物的排放要求,且燃燒室低頻脈動波動小,燃燒穩(wěn)定。
[Abstract]:With the development of the human society and the development of the industrialization process , the environmental pollution caused by coal and oil is becoming more and more serious , and the transformation of energy structure becomes one of the main causes of the development of large gas turbine . ( 3 ) The results of diffusion combustion show that the nitrogen oxides generated in the diffusion combustion mode belong to the thermodynamic type of nitrogen oxides . The experimental results show that the gas turbine is at 65 % , 70 % , 80 % , 90 % relative to the rated load and the rated load . The experimental results show that the gas turbine is at 65 % , 70 % , 80 % , 90 % relative to the rated load and rated load . The experimental results show that the emission of nitrogen oxides is less than 22 ppm when the proportion of auxiliary premixed combustion natural gas is 18 % , 20 % , 22 % and 22 % respectively .
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X701;TK477

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2054799