您好,欢迎进入北京乐氏联创科技有限公司网站!
一键分享网站到:
产品列表

—— PROUCTS LIST

新闻动态News 当前位置:首页 > 新闻动态 > 预混燃烧室的NOx与未燃碳氢化合物排放性能研究

预混燃烧室的NOx与未燃碳氢化合物排放性能研究

点击次数:990 发布时间:2016-06-29

随着工业化程度的提高,燃气轮机排放越来越多的污染物,对地球的危害越来越大。气态的UHC(未燃碳氢化合物)与NOx 等破坏大气环境,给人体和生物生长带来严重危害。UHC主要是低工况下,燃烧不完全产生的污染物。NOx 主要产生于燃烧主燃区高温(或局部富氧)火焰区及下游。可以看出要想减少NOx 排放必须要降低主燃区火焰的温度,但是此时就会减小燃烧室燃烧强度而导致UHC的排放增加。所以如何平衡燃烧强度与NOx排放之间的矛盾就成了目前的关注焦点。通过控制预混气中燃料的浓度能够有效的控制火焰温度,有利于调节燃烧器的热负荷,抑制NOx 的生成。前人对燃料-空气预混来降低NOx进行过很多的研究。分析出了燃料的化学性质对CO与NOx排放的影响很小,但是燃料的物理性质例如雾化质量与蒸发速率对CO与NOx排放有影响。燃烧当量比φ大于0.7~0.8而小于1.1时,NOx生成量减小,φ小于0.7~0.8时,NOx生产量增加。在1~30bar的压力范围下,压力越大,NOx排放越多。本文研究了一系列过量空气系数(0.6-1.3)下,NOx 与UHC的排放规律。 
  1 实验设备及方法 
  实验系统由燃气系统、预混系统、测量系统和燃烧系统组成,流程图见图1。实验仪器有测量丙烷和空气的智能气体流量计、测量火焰温度的温度变送器和测量烟气成分的SV-5Q气体分析仪。  
  燃烧室由圆柱形预混段、矩形燃烧室、尾气收集段三部分组成。丙烷与空气同时通入预混段,预混段中空气经旋流器喷出后与丙烷混合均匀进入燃烧室。在预混段出口处置有一分度为S的热电偶,量程为0~1800℃。信号由动态数据采集卡采集、存储、输出。尾气管进口置有尾气分析仪的采样探针,后接软管进入SV-5Q分析仪中分析污染物浓度。实验过量空气系数a选择为0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2和1.3八个值。进口丙烷与空气均为常温,压力常压。 
  2 过量空气系数对NOx与UHC排放的影响因素分析 
  2.1 过量空气系数对NOx排放的影响 
  过量空气系数为0.6~1.3范围中,NOx排放量的变化曲线如图2所示。可以看出,a=0.6时,NOx浓度较高,原因是燃料浓度过大,生成大量快速型NOx[2];在a=0.6~0.9范围中,随着燃料浓度的降低,快速型NOx产生量降低,由于空气较少燃烧不充分,燃烧温度较低,热力型NOx[2]生成量也较少;a在0.9~1.1的范围中NOx迅速增加,因为此时燃料与空气接近化学当量比,燃烧的火焰温度高,导致热力型NOx大量产生;当a>1.1时,空气的稀释作用导致燃烧温度下降,NOx浓度随着a的增加迅速降低。  
  2.2 过量空气系数对UHC排放的影响 
  图3是过量空气系数为0.6-1.3的范围中UHC变化曲线。可以看出在此范围中随着过量空气系数不断增加,UHC排放量呈下降趋势。因为a=0.6时,丙烷浓度过大燃烧不完全,由UHC生成机理可知未燃碳氢化合物产生于O2浓度过小时,所以此时UHC浓度很高。当a>1.1时,浓度下降趋于平缓。因为随着空气进气量的增加,碳氢化合物燃烧开始完全。  
  3 结论 
  本文通过在一套预混燃烧装置上进行实验,研究了过量空气系数对NOx与UHC排放规律的影响。主要结论如下: 
  (1)在过量空气系数为0.6-1.3的范围内,NOx先降低到谷值,之后迅速增大到峰值,在a>1.1之后NOx浓度下降。在本实验的条件下存在优值a=0.9。 
  (2)UHC在过量空气系数为0.6-1.3的范围内,先剧烈下降,在a>1.1之后变化平缓。在本实验下,对于未燃碳氢化合物优的a的取值范围为a>1.1。 
  (3)综合图2和图3,在a>1.1时,NOx浓度开始下降,此时UHC浓度变化也比较平缓。可见在给定进气速度的条件下存在一个优的过量空气系数1.1使得NOx和UHC浓度均降到较低。 

版权所有 © 2020 北京乐氏联创科技有限公司

总流量:393765  管理登陆  技术支持:化工仪器网  GoogleSitemap

ICP备案号:京ICP备06061264号-2
QQ在线客服
电话咨询
  • 13261220577
扫一扫访问手机站扫一扫访问手机站
访问手机站