CO_2稀释对合成气扩散火焰中氮氧化物生成排放特性的影响

为揭示合成气燃烧过程中氮氧化物的生成机理和抑制措施,利用详细化学反应机理动力学模型研究了CO2稀释对合成气对冲扩散火焰中氮氧化物生成的影响,结果表明:随着合成气成分的变化及稀释剂CO2的添加,扩散火焰结构及不同NO生成机理对总NOx排放的贡献发生显著变化;低火焰拉伸率下主要表现为热力型NO,但在高火焰拉伸率下,因CH4存在,使总NO生成高于不含CH4的合成气;随CO2稀释剂的添加,NOx的排放指数EI<,NOx>呈单调下降趋势,并且稀释空气的效果优于稀释燃料的效果.     

N_2稀释对合成气扩散火焰流场的影响

对带有N2稀释的中热值合成气旋流燃烧火焰的热态流场进行了PIV(粒子图像速度仪)测量,分析了不同稀释量对燃烧流场的影响规律.实验结果表明,N2的存在主要改变了射流区的尺寸,火焰的宽度基本不受影响,最高回流速度随稀释量的增加而增大,回流区内的脉动则随之减小,同时稀释量的增加会降低回流区内的湍动能,从而引起火焰温度的降低.     

燃料稀释对富氧空气_甲烷扩散火焰中氮氧化物生成的影响

本研究的目的是揭示富氧燃烧过程中的氮氧化物生成机理,针对富氧火焰特性探讨NOx抑制机制机理。文中以对向流扩散火焰为对象,利用详细的基元反应动力学模型研究了燃料稀释对富氧空气／甲烷扩散火焰中氮氧化物生成的影响,稀释剂为N2或CO2。结果表明,随着燃料中稀释组分浓度的变化,火焰结构和NO生成的决定机理显著变化;同时发现,随稀释剂CO2浓度增大,NO的排放指数EINO(Emission Index of NO)单调减少,随稀释刺N2稀释时EINO存在最大值。     

不同扩散效应下一维湍流模拟氢气-空气射流的扩散火焰

应用一维湍流模型（ODT）来研究湍流射流氢气．空气扩散火焰,研究过程中采用详细化学反应机理和多分量输运属性．对于火焰长度、主要燃烧产物及温度的预测较好地符合了实验结果．ODT模拟结果产生了较高的近场扰动．提出了一种旨在通过修改涡事件选择过程从而提高ODT模型精度的新观点．在模拟中检验了微分扩散效应,结果显示当前火焰中存在着显著不同的扩散效应．     

合成气稀释旋流扩散火焰稳定性研究

通过激光诱导荧光(PLIF)和照相等方法研究了合成气稀释旋流扩散燃烧特性。研究了空气、燃料旋流强度及它们相互配合对火焰稳定性的影响,发现燃料空气反向旋流情况中在扩张段出口上方具有较高的OH浓度,说明这种流动组织方式加强了初始阶段的混合,强化了化学反应,从而有利于燃烧的稳定;在所实验的范围内,强化空气旋流和燃料旋流都起到稳定燃烧的作用;在燃料和空气出口附加扩张段能起到稳定火焰的作用,在一定范围内,扩张段张角对火焰形态影响较大,扩张段张角小,火焰细长,扩张段张角大,火焰粗壮。     

掺混H_(2)对CH_(4)-空气对冲扩散火焰温度和NO_(x)生成影响的数值研究北大核心CSCD

文章基于CHEMKIN软件对CH_(4)-空气对冲扩散火焰燃烧过程中掺混H_(2)对火焰温度以及NO_(x)生产量的影响进行了数值研究,分析了不同H_(2)摩尔分数和火焰拉伸率下火焰温度的变化特性以及NO_(x)的生成特性。研究结果表明:受到燃料气体传质能力和燃烧产热能力的综合影响,随着H_(2)摩尔分数的增加,混合燃料主燃烧区的峰值火焰温度点更靠近空气区;随着火焰拉伸率的增大,主燃烧区的范围变窄,反应物在燃烧区的滞留时间缩短,NO的生成受到抑制;NO_(2)和NO的摩尔分数表现出正相关的关系;随着混合燃料中H_(2)摩尔分数的增大,NO和NO_(2)的峰值摩尔分数显著增大。     

H2/CO合成气层流扩散燃烧产物NOx生成机理的数值分析

采用Chemkin软件中的OPPDIF(对冲扩散火焰)模型对H_2/CO合成气燃烧产生的NO_x排放特性进行了数值研究,分析了合成气扩散火焰中H_2体积分数对NO_x形成的影响。使用OPT(光学薄辐射)模型考察了辐射散热对模拟火焰的影响,采用GRI-Mech 3.0详细化学反应机理研究了NO_x的生成机制。数值模拟结果表明:非绝热条件下,随着合成气中H_2体积分数的增加,层流对冲扩散火焰的峰值温度单调增加;在绝热条件下,合成气火焰的峰值温度会随H_2体积分数的增加而略微下降;同时,随着H_2体积分数的增加,合成气燃烧产生的NO含量明显增加,其中热力型NO的生成量随H_2体积分数的增加变化明显,主导着NO生成量的变化趋势。     

喷管内传递特性对微尺度扩散火焰的影响

对均匀空气流中微尺度甲烷扩散燃烧进行了数值模拟,重点考察微喷管内的流动和传热传质对微尺度燃烧特性的影响.结果表明,在低流速下,内径为0.3 mm的微喷管内进气速度为1.0 m/s时燃料与空气的混合已经发生,混合气被管外的热量预热,同时火焰的热损失增加.在喷管直径一定时,减小燃料喷出速度,传热传质现象对微尺度甲烷扩散火焰特性的影响增强;当进气速度为0.5 m/s时,甲烷在微喷管内开始燃烧,放出热量.在进行微尺度解析计算时,必须包含一定的喷管区域.     

固定磁场对油池扩散火焰烟尘特性和火焰形状影响的研究

通过理论分析和实验研究,得到了固定磁场作用下火焰的烟尘和形状特性随磁感应强度变化的关系。对于油池扩散火焰,当其在固定磁场的作用下,火焰中的烟尘份额会随磁感应强度的增加而减小,火焰的温度会有所升高,火焰的形状也会随磁感应强度的变化而发生不同程度的改变,这不仅与磁场的强度有关,而且与火焰本身的燃烧特性也有一定的关系。     

燃料型NO在对冲扩散火焰中的生成和还原特性

在CH4/空气对冲扩散火焰的燃料侧人为地掺混一定体积分数的NH3或HCN,数值模拟燃料型NO的生成和还原.模拟使用CHEMKIN和GRI3.0反应机理.结果表明,NO的生成和还原集中在火焰锋面,在火焰中心附近体积分数值最大.在燃料侧,NO的体积分数分布与燃料N的含量及NO初始体积分数值相关,而在空气侧主要受燃料N的影响.不加燃料N时,火焰中NO主要为热力型NO,受拉伸的影响大于燃料的影响;加入燃料N时,火焰中的NO主要为燃料型NO,受燃料体积分数的影响大于拉伸的影响,含量相同时NH3比HCN有更明显的促进NO生成的作用.     

旋流对同轴富氧扩散燃烧NOx排放的影响

对30%～40%的氧浓度下甲烷富氧空气同轴扩散燃烧的火焰形态、可见火焰高度、燃烧特性以及NOx排放进行了实验测量,研究了旋流数对NOx排放控制的影响.结果显示,随着旋流数的增加,火焰高度略有升高,火焰发光由白色逐渐变为橙黄色;最高火焰温度逐渐降低,温度分布也变得平坦;NOx排放指数随旋流数的增加而降低,氧浓度越高,其下降幅度越大.保持其他条件不变,增加氧化剂流速可以增强旋流对燃烧特性及NOx排放的影响.     

空气分级燃烧低NOx排放数值模拟研究

由煤燃烧产生的NOx引起的污染受到世界各国的重视.因此研究降低污染物排放成为燃烧研究的重要课题.对某电站锅炉的实际情况,进行了空气分级燃烧降低NOx的数值模拟研究,并和改造后的运行结果进行了比较.结果表明,分级燃烧可有效降低NOx排放,为电站锅炉清洁燃烧提供了依据.     

预热温度对高温空气/甲烷扩散火焰中NO生成的影响

NO生成机理的基础研究对利用高温空气燃烧技术非常重要.本文以对向流扩散火焰为对象,利用基于详细基元反应动力学模型的燃烧数值解析方法研究了预热温度对高温空气(630～1 800 K)/甲烷扩散火焰中氮氧化物生成的影响.结果表明,随着预热温度的逐渐升高,NO的生成机理发生显著变化,扩散火焰中的NO生成主要由快速型机理控制变...     

稀释合成气微混合燃料喷射燃烧火焰特性研究

研究了耦合CO2稀释和微混合燃料喷射燃烧的火焰特性.结果表明:耦合CO2稀释和微混合燃料喷射燃烧是一种降低合成气扩散火焰NOx生成量的有效途径;实验范围内排放的NOx质量浓度一般低于2mg/m3,排放的CO质量浓度低于10mg/m3,排放的CO质量浓度随火焰热功率的增大而降低;燃烧器出口温度、壁面温度和喷嘴出口温度等均随火焰热功率的增大而升高.     

1000MW超超临界锅炉NOx生成特性的数值模拟研究

新建的大型燃煤电站锅炉设计中均采用了低NOx燃烧系统,通过对炉内燃烧过程的合理组织来实现低NOx生成和排放.采用计算流体力学(CFD)模拟的方法,完成了对某电厂采用先进低NOx燃烧系统的1000 MW超超临界锅炉的计算和分析.对通过数值模拟计算获得的炉膛温度场、CO浓度场、O2浓度场和NOx浓度场进行分析,证明锅炉主燃...     

CO2稀释对甲烷-高温空气扩散燃烧及NO生成特性影响的化学动力学分析

基于GRI-Mech 3.0详细化学反应机理,利用OPPDIF Code研究了CO2稀释比、预热温度及拉伸率对甲烷-高温空气层流对冲扩散火焰温度、热释放率、组分摩尔分数及NO生成特性的影响.研究结果表明,CO2稀释助燃空气能有效降低火焰中H、O及OH等基团摩尔分数,抑制燃烧过程链传播及链引发反应,从而减缓CH4氧化速率.随着助燃空气中CO2稀释比的增加,火焰最高温度逐渐降低,主氧化区及第二氧化区放热峰值变小,燃烧反应高温区变窄,NO生成指数E显著降低.当稀释比大于20%时,热力型NO随助燃空气温度升高规律并不明显.随着CO2稀释比的增加,快速型NO对NO生成量影响逐渐增强,成为高CO2稀释比下甲烷-高温空气扩散燃烧NO生成的主要路径.     

煤粉燃烧过程中NOx生成的实验和数值研究

本文采用完整的模拟３维气固两相流动，煤粉燃烧和传热的数值程序对实验室卧式炉分级送风以降低ＮＯｘ生成的燃烧过程并进行数值计算，程序中对气相采用欧拉法的通用输运方程，对煤粉颗粒采用拉格朗日的随机轨道法，用Ｄｅ’Ｓｏｅｔｅ的化学反应机理计算燃料ＮＯｘ的生成和用Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ机理计算热力ＮＯｘ的生成，针对分级燃烧降低ＮＯｘ生成的机理，实验中研究了３种配风工况，并结合数值研究具有分析了各工况下温度场和氧     

废气再循环成分对扩散燃烧中碳烟形成影响的研究

通过测量对置射流扩散火焰中开始形成碳核时的临界气动变形率Kp和同轴扩散火焰碳烟的体积浓度，当燃烧废气的主要成员CO2和N2加入到燃料气流及形成扩散火焰的空气流中时，对碳烟生成到排出各过程的影响进行了实验研究。通过适当的火焰温度调节，研究了它们在碳烟生成各过程中的化学作用。结果显示，废气再循环成分CO2和N2对扩散火焰碳烟生成的各个过程并无增加碳烟排放量的作用，反而遏止碳烟的成核和聚合长大，这两种成分对碳烟的氧化，也没有十分明显的不利影响。