富氧预混/燃料分级对氮氧化物生成的影响

发布时间：2024-02-17 17:59

　　化石燃料燃烧提供能源动力的同时,其燃烧产物包含着大量有害物质,严重破坏自然环境,影响经济发展,成为当今社会不容忽视的焦点问题。天然气因其丰富的储量、广泛适用性及环保低碳的属性逐渐得到全球的普遍重视,成为增长最快的主要能源之一。本文通过简化物理几何模型,基于FLUENT软件平台,对扩散燃烧、全预混燃烧、空气部分预混燃烧及富氧预混/燃料分级燃烧四种燃烧过程进行了数值模拟,分析氧浓度、整体当量比和燃料分级比例对甲烷-富氧燃烧过程中的火焰结构、反应机理及污染物排放的影响。研究发现,富氧预混/燃料分级燃烧过程通过调制燃料/氧化剂空间浓度分布,可有效提高燃烧效率的同时,改善污染物的排放特性。本文针对总体当量比Φ=0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2,燃料分级比例为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8以及富氧空气氧浓度0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95等工况进行了比较分析,获得的最佳工况范围是:总体当量比为0.9,燃料分级比例为0.4时,NO与CO的排放量较低...

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图3.1物理模型示意图正视图（左）、底部示意图（右）

图3.1物理模型示意图正视图（左）、底部示意图（右）：进口1、5为富氧空气补燃进口；进口2、4为预混通道就扣；进口3为甲烷进燃烧工况的参数计算LUENT软件在数值模拟过程中需要对模拟工况的相关参数进行确定，本燃烧工况主要有四种，包括扩散燃烧，全预混燃烧，空气....

图3.2所示为计算区域划分网格的示意图

图3.2所示为计算区域划分网格的示意图质量百分数。表3.1燃烧工况的参数计算过程燃烧工况扩散燃烧全预混燃烧空气部分预混富氧预混/燃料分级中心进口通入气体CH4——CH4CH4中心通入气体体积流量（L/min）32——32*相应的燃料分级比例32*相应的燃料分级....

图4.1各种工况下x-y截面温度分布云图

ABCD图4.1各种工况下x-y截面温度分布云图ABCD图4.2各种工况下x-y截面第二步反应速率分布云图

图4.2各种工况下x-y截面第二步反应速率分布云图

河北工业大学硕士学位论文23ABCD图4.1各种工况下x-y截面温度分布云图ABCD图4.2各种工况下x-y截面第二步反应速率分布云图4.2.2化学反应速率分布云图图4.2为燃烧室中x-y截面上第二步化学反应速率分布云图。本文采用甲烷-空气....

本文编号：3901182