【摘 要】
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热解气的燃烧利用可以替代一部分化石能源进行发电或者供暖,与化石能源互补互济、融合发展能够在一定程度上避免能源浪费,减少环境污染,提高用能效率。针对已知的三种热解气,本论文采用计算流体动力学（CFD）的方法研究了不同燃烧器结构和操作条件下的热解气燃烧特性和排放特性。采用雷诺应力模型中的非线性二阶矩（SSG）湍流模型、离散传递法（DT）辐射模型、通用有限速率模型中的涡耗散模型（EDM）以及烃类燃烧简化
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热解气的燃烧利用可以替代一部分化石能源进行发电或者供暖,与化石能源互补互济、融合发展能够在一定程度上避免能源浪费,减少环境污染,提高用能效率。针对已知的三种热解气,本论文采用计算流体动力学（CFD）的方法研究了不同燃烧器结构和操作条件下的热解气燃烧特性和排放特性。采用雷诺应力模型中的非线性二阶矩（SSG）湍流模型、离散传递法（DT）辐射模型、通用有限速率模型中的涡耗散模型（EDM）以及烃类燃烧简化机理研究了热解气燃烧及排放特性。针对燃烧室内高温区域分布不均匀的问题,通过改变一次风通道叶片旋流度极大改善了气体流动和温度分布均匀性,有效降低了NO排放浓度,同时提高了燃烧效率,结果表明,旋流度取值在0.40～0.89附近较为合适。通过改变负荷、过量空气系数和一次风系数,研究了热解气的燃烧及NO排放特性。负荷保持在20～30 kW范围内,过量空气系数范围为1.2～1.4,一次风系数取值在0.8～0.9附近时,可以保证燃烧效率达到99%以上,而且污染物NO的排放浓度较低。热解气中氢气份额增加会导致温度和NO浓度升高,在可燃气体份额较低时,H2的影响作用较弱,在可燃气体份额较高时,影响作用非常明显;另外,在不同的燃气比值条件下可能会产生特殊的燃烧特性,H2/CO2和CH4/CO2的比值在1附近时,存在一个临界点,能够在维持火焰稳定燃烧的情况下,保证较低的污染物生成浓度。
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