發(fā)布時(shí)間：2021-11-13 04:34

　　對空氣氛圍下甲烷的加濕燃燒進(jìn)行了數(shù)值模擬,在保持甲烷與空氣流量恒定的條件下,考察了加濕率對燃料燃燒特性、燃燒速率以及主要污染物（碳煙、氮氧化物、一氧化碳）排放的影響。模擬結(jié)果表明:隨著加濕率的增加,燃料的燃燒速率提高,各污染物的排放均減少,一氧化碳和碳煙排放分別在加濕率為0～20%,0～10%時(shí)下降明顯,氮氧化物排放則呈線性降低;綜合考慮節(jié)能環(huán)保與燃燒器的安全運(yùn)行,燃料的最佳加濕率不宜超過20%。 

【文章來源】：石化技術(shù)與應(yīng)用. 2020,38(05)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圓筒燃燒器模型半剖示意

采用美國ANSYS公司開發(fā)的Gambit軟件對整個(gè)求解區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分�？紤]到網(wǎng)格的質(zhì)量與計(jì)算的精度,選擇四邊形結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格�？拷剂线M(jìn)口的區(qū)域由于是化學(xué)反應(yīng)的主要區(qū)域,考慮到計(jì)算精度,采用加密網(wǎng)格;靠近管壁與出口處,為簡化計(jì)算,采用較稀疏的網(wǎng)格。共劃分了10 443個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格數(shù)量,20 218個(gè)網(wǎng)格單元。1.2 數(shù)值模擬方法選擇

由圖3可以看出:(1)不同工況下的火焰均在軸線上出現(xiàn)最高燃燒溫度;(2)隨著加濕率的增加,靠近進(jìn)口的區(qū)域溫度小幅上升,靠近燃燒出口的區(qū)域溫度下降明顯,而整體高溫區(qū)域的面積大幅減小,說明加濕燃燒可有效降低燃燒火焰溫度。由圖4可以看出:(1)軸向溫度分布均呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律;(2)隨著加濕率的增加,燃燒的最高溫度位置提前,峰值減小。這進(jìn)一步表明燃料加濕會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)提前進(jìn)行,同時(shí)會(huì)降低燃燒溫度。這是由于水蒸氣具有高比熱容特性,在燃燒過程中吸收熱量,且其擴(kuò)散系數(shù)、輻射系數(shù)大,從而增強(qiáng)了燃燒器內(nèi)對流及輻射傳熱所致。


本文編號：3492331