【摘要】：我國正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期,能源消耗量年年增加,環(huán)境污染問題也日益突出。開發(fā)低污染燃燒技術(shù)是從源頭上降低污染物排放的有效途徑,而環(huán)管型燃燒室的廣泛應(yīng)用使得如何調(diào)整進(jìn)口參數(shù)使燃燒特性分布合理及污染物低排放成為亟待解決的問題。采用RANS研究了燃料配比中的值班燃料比和當(dāng)量比、以及氣體參數(shù)中的進(jìn)口壓力和進(jìn)氣溫度對環(huán)管型燃燒室內(nèi)燃燒和污染物生成特性的影響,為其運(yùn)行提供參考。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:首先,利用GAMBIT軟件建模以及網(wǎng)格劃分,繪制三種網(wǎng)格數(shù)模型,并分別進(jìn)行了冷態(tài)和熱態(tài)計(jì)算,以驗(yàn)證網(wǎng)格無關(guān)性。根據(jù)確定下來的網(wǎng)格數(shù)模型對比分析了不同負(fù)荷下出口 NOx濃度的模擬值與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)值,證實(shí)模型有效。其次,分別研究了不同值班燃料比、當(dāng)量比、進(jìn)口壓力以及進(jìn)氣溫度對燃燒特性的影響,深入分析了燃燒室內(nèi)的流場分布、溫度場分布、熱力型NOx生成速率分布以及污染物排放。結(jié)果表明:1)值班燃料比增大時(shí),擴(kuò)散燃燒比例上升,火焰溫度升高,高溫區(qū)擴(kuò)大,熱力型NOx生成速率加快,NOx排放增加,CO排放降低;值班燃料比維持在4.5%~5%水平最有利于組織燃燒及控制出口污染物。2)當(dāng)量比增大時(shí),軸向速度和溫度峰值都會升高,高溫區(qū)范圍擴(kuò)大,熱力型NOx生成速率加快,出口 NOx濃度上升,CO變化不大。將當(dāng)量比維持在0.48～0.52范圍內(nèi),以控制NOx為主即可降低整體污染物排放。3)進(jìn)口壓力增大時(shí),軸向速度整體減小,范圍沿徑向擴(kuò)張;溫度有所升高,高溫區(qū)略有擴(kuò)大;NOx排放略微增加,CO排放稍有降低；其對污染物排放整體上影響不大。4)提高進(jìn)氣溫度明顯加快了燃燒反應(yīng)速率,中心截面軸向速度增大,高溫范圍擴(kuò)大,熱力型NOx生成速率急劇加快且高速率范圍明顯擴(kuò)大,因此,NOx濃度排放顯著上升,而CO排放急劇降低。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X701

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