【摘 要】
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工业燃烧器广泛采用天然气作为燃料,燃料燃烧的过程中会产生氮氧化物,氮氧化物的超量排放会加剧对环境的污染。本文主要是从工业燃烧器结构设计的角度,通过分割火焰与烟气内循环来降低燃烧过程中NOx的排放。根据天然气的特性,设计了一种新型低氮排放的燃烧器,对该燃烧器的重要系统或部件进行了结构设计计算,确定了其结构形式方案,并使用数值模拟软件对不同旋流片角度的燃烧工况进行了分析。论文分析了六种不同的空气旋流片
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工业燃烧器广泛采用天然气作为燃料,燃料燃烧的过程中会产生氮氧化物,氮氧化物的超量排放会加剧对环境的污染。本文主要是从工业燃烧器结构设计的角度,通过分割火焰与烟气内循环来降低燃烧过程中NOx的排放。根据天然气的特性,设计了一种新型低氮排放的燃烧器,对该燃烧器的重要系统或部件进行了结构设计计算,确定了其结构形式方案,并使用数值模拟软件对不同旋流片角度的燃烧工况进行了分析。论文分析了六种不同的空气旋流片角度对燃烧器燃烧性能的影响,通过相关数据确定了旋流叶片的最佳角度;并根据此角度对三种不同过剩空气系数下的燃烧工况做了对比模拟,进而得到最佳的α数值。为研究所设计的新型低氮燃烧器的燃烧过程,论文基于ANSYS Fluent对燃烧器内部的燃烧情况做了数值模拟计算。EDM作为燃烧模型,湍流模型使用可行的k-ε模型、辐射模型使用DO模型。本文对不同旋流片角度的速度场、温度场、NOx浓度场、O2和CO的分布情况进行了研究,结果表明:在旋流片角度为30°时,出口处的NOx浓度最低,为6.96ppm;30°旋流片角度在空气过剩系数ɑ为1.20时出口处的NOx浓度最低,为6.39ppm。
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