合成氣旋流擴(kuò)散火焰稀釋燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)是一種可以提高能源利用效率的新型發(fā)電循環(huán)。由于其燃料——合成氣的主要成分是CO和H<,2>，采用干式低NO<,x>燃燒技術(shù)會(huì)帶來(lái)回火、高壓力損失等問(wèn)題，而H<,2>含量使稀釋燃燒可以在降低火焰溫度的同時(shí)并不明顯降低燃料活性，成為目前解決合成氣低污染燃燒的主要解決方案。本文在模型燃燒室上以不同方式進(jìn)行水蒸汽稀釋燃燒實(shí)驗(yàn)和N<,2>稀釋燃燒實(shí)驗(yàn)，包括五種稀釋方式：水蒸汽伴隨稀釋、水蒸汽燃料稀釋、水蒸汽空氣稀釋、

2、N<,2>伴隨稀釋和N<,2>燃料稀釋。 首先實(shí)驗(yàn)研究在不同負(fù)荷、不同稀釋度下，五種稀釋方式對(duì)火焰根部區(qū)域溫度場(chǎng)的影響、燃燒器出口NO<,x>、CO排放的影響以及對(duì)燃燒效率的影響。發(fā)現(xiàn)各種稀釋方式對(duì)燃燒效率的影響不大，隨著稀釋度的增加各個(gè)稀釋方案都可以有效地降低NO<,x>的生成，但有不同程度的CO增多。比較得出水蒸汽伴隨稀釋、水蒸汽燃料稀釋在降低NO<,x>方面效果較好并且CO排放不高。 隨后進(jìn)行了火焰穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，采用

3、水蒸汽伴隨、水蒸汽空氣稀釋或者N<,2>伴隨方式時(shí)合成氣火焰不存在熄火問(wèn)題，而采用水蒸汽燃料稀釋或者N<,2>燃料稀釋燃燒時(shí)火焰都存在稀態(tài)熄火問(wèn)題，水蒸汽燃料稀釋的稀態(tài)極限更窄。存在臨界的稀釋度，當(dāng)稀釋度大于此臨界值時(shí)會(huì)出發(fā)生熄火狀況。 在保持燃燒室出口絕熱溫度相同條件下，各種稀釋方式隨稀釋度增加和燃燒負(fù)荷的相應(yīng)增加，都可以有效地降低NO<,x>的排放，而且由于燃燒區(qū)域溫度不低，CO排放水平非常低。合理的選擇當(dāng)量比φ和稀釋度DO