燃氣輪機合成氣燃燒特性數(shù)值模擬.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,一方面國內電力需求有著很大的提高,另一方面環(huán)保的要求也更加嚴峻,因此合成氣整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術以其潔凈、高效等特點在火力發(fā)電領域中占有重要的地位。這就要求研發(fā)適用于以合成氣為燃料的燃氣輪機。目前針對合成氣在實際運行燃氣輪機中的燃燒特性的研究較少。
  本文對新型整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)建立熱力系統(tǒng)模型,通過對該模型進行熱力計算,以輸出功和效率為目標對其系統(tǒng)進行壓比的優(yōu)化。得出當最高壓力為12MPa,

2、一次壓縮壓比為1.54時,燃機效率和系統(tǒng)效率分別達到最大值。在此工況下,燃機輸出功為594778 kW,燃機效率為42.33%。系統(tǒng)總輸出功為836462 kW,系統(tǒng)效率為59.53%。設定得出的最佳壓比為本文燃氣輪機合成氣燃燒數(shù)值模擬計算的壓力環(huán)境。
  本文基于某實際運行的某F級重型燃氣輪機環(huán)形燃燒室,利用Fluent軟件建立了燃氣輪機燃燒室模型,驗證了該燃燒室模型的合理性與準確性。對該燃燒室模型合成氣燃燒進行了不同工況下的熱

3、態(tài)模擬,分析了不同合成氣碳氫比、合成氣有效成分、旋流夾角及燃氣預熱溫度下的合成氣燃燒特性。通過對溫度場分布、流場分布及污染物排放等進行分析,歸納總結了燃燒室燃燒合成氣的火焰特性以及NOx排放規(guī)律,研究結果表明:碳氫比的降低會使核心高溫區(qū)域擴大,有利于合成氣在燃氣輪機中的燃燒,但會增加熱力型NOx的生成,排煙溫度小幅上升;合成氣有效成分由70%上升到90%,燃燒效率提高,燃燒室出口溫度上升,NOx的排放也有所上升;旋流夾角和燃氣預熱溫度的

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