钝体稳燃的旋流预混火焰污染物生成和流场分析

韩徳琳; 王天天; 邹俊; 张海; 张扬; 吕俊复; 王随林

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钝体稳燃的旋流预混火焰污染物生成和流场分析

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π型锅炉“煤改气”后的低氮燃烧器易发生火炬“刷墙”和积碳问题,而旋流预混燃烧方法因火炬短、燃尽快等优势备受关注。将贫预混旋流燃烧与钝体相结合,设计带有位移钝体的贫预混旋流燃烧器,通过移动钝体位置,可改变燃烧器出口流速。使用此燃烧器研究了不同旋流数、热功率、钝体位置工况下,旋流预混火焰污染物生成特性,并利用激光颗粒成像测速技术测量燃烧器喷嘴出口处流场。研究发现,NO_(x)生成量随旋流数增加呈先减小后增加的趋势,旋流数为0.25时,NO_(x)生成量最低;钝体位置固定时,由于此时流速随热功率的增加而增大,导致NO_(x)生成量随热功率的增加而降低,CO生成量随热功率的增加而增加;改变钝体位置保证出口流速不变时,NO_(x)和CO生成量均保持较低水平,NO_(x)生成量<12 mg/m^(3),CO生成量<7 mg/m^(3),且仅在最低热功率下有少量CO生成。通过分析流场和火焰可知,旋流数由0增至0.25时,火焰宽度增加,对周围烟气卷吸作用增强,NO_(x)生成量降低;旋流数由0.25增至0.83时,火焰宽度基本维持不变,但轴向回流增强,热烟气停留时间增加,NO_(x)生成量升高。因此,优化位移钝体位置和旋流数,可以使燃烧器出口流场和火焰结构更加合理,使污染物维持在较低水平。

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来源
《洁净煤技术》 |2022年第6期|135-142|共8页
作者
韩徳琳; 王天天; 邹俊; 张海; 张扬; 吕俊复; 王随林;
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作者单位

北京建筑大学环境与能源工程学院;

清华大学能源与动力工程系;

清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类燃料与燃烧;
关键词
位移钝体; 贫燃预混燃烧; 旋流燃烧; 负荷变化; 流场; NO_(x);

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