帶旋流器的蒸汽回注雙燃料噴嘴設(shè)計與性能研究.pdf

1、化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C是一種先進(jìn)循環(huán)燃?xì)廨啓C，可以實現(xiàn)燃燒效率高，NOx排放低的目標(biāo)。其主要過程是將燃?xì)廨啓C排出的高溫?zé)煔馔ㄟ^回?zé)崞饕曰厥詹糠譄崃?，然后利用該熱量使燃油與水蒸汽在催化劑的作用下進(jìn)行重整反應(yīng)產(chǎn)生重整氣，并將重整氣送入燃燒室內(nèi)參與燃燒。在化學(xué)回?zé)嵫h(huán)燃?xì)廨啓C燃燒室中存在四種不同的燃燒形式：只燃燒液體燃料；燃燒液體燃料并回注水蒸汽；同時燃燒液體燃料與氣體燃料和只燃燒氣體燃料。為了降低系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和滿足燃?xì)廨啓C穩(wěn)定運行時的不同

2、燃燒狀態(tài)，需要設(shè)計一種能夠同時滿足以上四種燃燒形式的雙燃料噴嘴。
　　本文以某型工業(yè)燃?xì)廨啓C燃燒室為研究對象，設(shè)計了不同結(jié)構(gòu)的水蒸汽回注旋流一體化雙燃料噴嘴，建立了描述燃燒場的基本控制方程和補充方程，采用數(shù)值模擬的方法研究了不同結(jié)構(gòu)噴嘴對燃燒性能的影響；并得到了蒸汽回注旋流一體化雙燃料噴嘴的幾何參數(shù)對燃燒性能的影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上建立了一套雙燃料噴嘴的氣路噴嘴設(shè)計方法和思路，并給出了使用蒸汽回注旋流一體化雙燃料噴嘴時燃燒室的蒸汽回

3、注熄火極限邊界。本文主要開展了以下幾方面的研究工作：
　?。?）根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計了四種不同結(jié)構(gòu)的水蒸汽回注旋流一體化雙燃料噴嘴，采用數(shù)值模擬的方法研究了這四種結(jié)構(gòu)在分別燃燒液體燃料、回注水蒸汽、氣體燃料以及液體燃料和氣體燃料同時燃燒時的燃燒性能，結(jié)果表明噴射孔順排布置于旋流葉片迎風(fēng)側(cè)的結(jié)構(gòu)M1的燃燒性能最好。
　?。?）研究了蒸汽回注旋流一體化雙燃料噴嘴的幾何因素：噴嘴安裝位置、旋流葉片安裝角、氣體燃料噴射角及氣體燃料噴射位置對

4、燃燒性能的影響，為雙燃料噴嘴的設(shè)計提供了相關(guān)依據(jù)。
　?。?）提出了一種雙燃料噴嘴的氣路噴嘴設(shè)計方法和設(shè)計步驟，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種蒸汽回注旋流一體化雙燃料噴嘴，并研究了該噴嘴在變工況下的性能同時給出了蒸汽回注熄火極限邊界為0.56kg/s。
　?。?）研究了蒸汽回注旋流一體化雙燃料噴嘴在原型逆流式燃燒室的燃燒性能，對比了其在燃燒燃油狀態(tài)和燃燒氣體燃料狀態(tài)的燃燒性能，其燃燒效率均在99％以上；同時分析了在重整氣熱值和流量一定