甲烷燃烧炉结构及工艺对NO_x浓度影响的模拟_中国煤炭行业知识服务平台

甲烷燃烧炉结构及工艺对NO_x浓度影响的模拟

作者

王菲胡仰栋伍联营张伟涛王颖
单位

中国海洋大学化学化工学院
摘要

为了降低甲烷燃烧炉氮氧化物(NOx)的排放,利用计算流体力学软件FLUENT对圆柱型甲烷燃烧炉的燃烧过程进行了三维数值模拟。考察了不同空气入口结构对炉内流场及NOx排放浓度的影响。结果表明:采用均匀分布的外围多股空气入口结构可显著降低出口NOx的排放;围绕甲烷入口的环形空气入口结构可有效维持高温区域在炉中心不发生偏移,且炉内温度分布均匀;因此采用环形加外围多股空气入口的结构较为合理。对此种结构进一步考察了环形空气入口气速及空气中氧体积分数的影响。过量空气系数为1.4时,NOx排放浓度随环形空气入口气速的增加而单调降低;过量空气系数为1.1时,NOx排放浓度存在极低值。空气入口氧体积分数从21%降低到15%,可减小出口NOx排放;低于20%时,NO排放质量分数低于2×10-5。
关键词

圆柱型甲烷燃烧炉甲烷NOx排放数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(21376231)；
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