HT-NR3低NOx旋流燃烧器冷态流场实验与数值模拟

论文摘要

尽管世界能源结构以石油为主,中国的发展现状注定了煤炭作为我国第一大能源,还将长期在国民经济发展中具有重要的战略地位。燃煤发电引发的环境问题日益突出,耗煤量巨大的火力发电产业对清洁燃烧的要求日益紧迫。由于我国经济发展程度的制约,目前主要通过燃烧中控制相关技术来减少NOx的排放量,所以高效、节能、减排的先进燃烧器技术占到了重要的地位。本文选取HT-NR3低NOx旋流燃烧器作为研究对象,介绍其“火焰内NOx还原”的工作原理和实现高效低排放的结构特点。该燃烧器有直流一次风,直流内二次风和旋流外二次风三个风道。按照1:4的比例计算模化参数并进行了冷态流场实验,通过改变各次风风速大小和外二次风叶片开度设计了11个工况,考察它们对流场回流区的影响,并利用FLUNENT软件对冷态实验中的11个工况进行数值模拟。冷态实验及数值模拟结果都表明:减小一次风风速,回流区增大,极限情况（关闭一次风）出口两侧小回流区合并为一个大回流区;内二次风风速对回流区影响不大;外二次风逐渐减小,整个回流区也相应减小,极限情况（关闭外二次风）回流区消失;旋流叶片开度减小使一次风刚性减小,回流速度稍微增大,对回流区有一定影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 NOx 控制技术
• 1.3 燃烧器的发展现状
• 1.4 数值模拟现状
• 1.5 课题研究内容
• 2 HT-NR3 燃烧器冷态模化与实验研究
• 2.1 燃烧器简介
• 2.2 冷态模化原理与计算
• 2.3 实验方法
• 2.4 实验结果与分析
• 2.5 本章小结
• 3 HT-NR3 燃烧器冷态流场数值模拟
• 3.1 FLUENT 软件简介
• 3.2 模型及条件的选择
• 3.3 网格设计与处理
• 3.4 风速大小对回流区的影响
• 3.5 外二次风叶片开度对回流区的影响
• 3.6 本章小结
• 4 全文总结与展望
• 4.1 全文总结
• 4.2 下一步工作展望
• 致谢
• 参考文献