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摘要
为了获得燃料分级比例与烟气排放之间的变化规律,基于燃料分级概念,结合数值模拟和实验研究的手段对以CH4为燃料的轴向燃料分级燃烧中NOx排放特性进行了研究。建立燃料分级化学反应器网络模型,研究了停留时间和燃料分级比例对NOx排放的影响,对燃料分级燃烧中的NOx反应途径进行了分析,并通过调节参与再燃的烟气比例分析了二级燃料与烟气的掺混性能对NOx排放的影响。针对燃料分级模型燃烧器,实验测量了不同燃料分级比例和不同二级燃料流量下的NOx排放。结果表明,燃料分级缩短了烟气在高温区的停留时间,抑制了热力型NO的生成;在再燃区燃烧反应初始阶段二级燃料与高温烟气形成还原性气氛,通过NO再燃还原了主燃烟气中的NO;在一定的总当量比工况下,燃料分级比例的增加降低了出口的NOx排放,提高了NOx排放中NO2的比例。与二级燃料进行掺混反应的烟气量过少会形成再燃区的局部高温,导致NOx排放增加。
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