一种低NOx旋流燃烧器的性能研究

摘要

随着我国电力事业的高速发展，火电厂污染物排放问题日益严重。Nox是煤燃烧过程所产生的主要污染物之一，对人类生存环境造成了严重的危害，Nox排放控制技术的研究与应用越来越得到重视。研究与开发能够适应贫煤/无烟煤等难燃煤种特性并能实现低Nox排放的旋流燃烧器技术，对于大型火电机组安全运行及Nox控制具有重要意义。
　　 论文首先总结了目前主要的Nox排放控制技术，在对Nox的生成机理以及主要旋流燃烧器发展情况概述的基础上，分析了旋流燃烧器性能的影响因素，为低Nox旋流燃烧器理论研究与结构优化提供依据。
　　 论文在冷态模拟原理与方法的基础上，针对一款低Nox 旋流燃烧器开展了冷态模型实验。通过改变燃烧器中心钝体尺寸、风管出口扩展角度等，研究不同结构参数对燃烧器出口流场的影响，并得出有利于控制和降低Nox排放的优化的结构参数。然后，分别采用标准模型，RNG模型，Realizable模型三种湍流模型，对燃烧器出口的冷态流场进行了模拟。通过数值模拟与实验结果对比，得出Realizable模型最为合理的结论。利用该模型对不同的二次风扩口角度下燃烧器的流场进行冷态模拟，进一步验证了冷态实验结果。
　　 本文在冷态实验与冷态模拟的基础上，对旋流燃烧器的结构进行了改进，并且对新型燃烧器进行了冷态模拟研究，详细分析了不同的二次风配风对燃烧器的空气动力场的影响。
　　 最后，对改进后的旋流燃烧器进行了单角炉热态实验，通过分析不同配风工况下NO炉膛内的沿程分布，研究燃烧器Nox的控制效果。通过热态数值模拟计算，分析炉内温度分布和Nox分布情况，验证热态实验结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪 论

2 旋流燃烧器冷态模型实验与数值模拟

3 改进型低Nox旋流燃烧器的设计及冷态模拟

4 改进型旋流燃烧器热态实验与热态模拟研究

5 全文总结及展望

致 谢

参考文献