摘要
中度与极度低氧稀释(moderate or intense low-oxygen dilution,MILD)氧燃烧技术能同时实现低碳和超低NOx排放,是一种创新性的燃烧技术。通过实验方法研究了不同稀释剂(N2、CO2和H2O)、氧气浓度、当量比和氧化剂预热温度下甲烷非预混MILD氧燃烧和排放特性。实验发现,N2、CO2和H2O稀释的所有工况中均没有观察到火焰。但N2稀释时,炉内温度和NO排放都比较高,且当氧浓度、当量比或氧化剂温度增加时,NO排放急剧升高(>100×10-6),因此无法实现较好的MILD氧燃烧。与之相比,CO2或H2O稀释下,炉内温度较低,NO排放也非常低(<10×10-6);并且NO排放对氧浓度、当量比和氧化剂温度的变化不敏感,能在更宽的范围内建立起低排放的MILD氧燃烧。此外,CO2稀释时会产生较高的CO排放(>20×10-6),但H2O稀释下几乎没有CO排放,且NO排放最低(≈1× 10-6)。因此,H2O稀释最有利于实现超低排放的MILD氧燃烧。但实际炉膛应用时需要注意防止H2O稀释造成的炉壁汲水和因此导致的热效率降低、甚至熄火。
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