燃料裂解氣燃燒技術研究.pdf

1、采用化學回熱循環(huán)的燃氣輪機，具有排熱損失小、燃機低工況下的燃燒效率高、對火焰筒的熱輻射低以及排氣中污染物含量少等諸多優(yōu)點。但若想讓原本燃燒燃油的燃燒室能高效穩(wěn)定地改燒化學回熱產生的燃料裂解氣，就必須對原來的燃燒室進行改進。本文開展的燃氣輪機燃燒室燃料裂解氣燃燒流場數值模擬研究工作對改善燃燒流場品質、指導燃油燃燒室改造設計具有重要參考價值。 本文用FLUENT軟件對某型燃氣輪機燃燒室的燃燒流場進行了數值模擬。在數值模擬過程中，采用

2、標準κ-ε湍流模型、“簡單化學反應系統(tǒng)”模型和“快速化學反應”假設，對控制方程的離散采用上風差分格式，用SIMPLE算法進行壓力—速度耦合求解。主要工作及結論如下： 1．對于無氣膜孔的燃燒室：1)首先進行了燃油燃燒場的數值模擬，然后對噴嘴進行了改造，并對裂解氣燃燒場進行了數值模擬。由模擬結果可知：隨負荷的降低，燃燒效率下降，過量空氣系數變大，火焰長度變短；改燒裂解氣后，燃燒室出口的總焓值增加、燃燒效率提高、火焰筒壁面溫度降低。2

3、)改變了主燃孔和摻混孔的直徑，對相應燃燒場進行了數值模擬，結果表明：隨孔徑的減小，燃燒室頭部的過量空氣系數變大、火焰變短、燃燒室出口溫度場的均勻性變好。 2．對于有氣膜孔的燃燒室，進行了裂解氣燃燒場的變工況數值模擬，并與無氣膜孔時的相應情況進行了對比分析，可知：有氣膜孔時，火焰筒壁面溫度大幅下降，但火焰長度也變長了很多，致使燃燒室出口溫度場的均勻性變差。 3．針對原燃燒室燃燒流場中存在的一些問題，本文嘗試了兩種火焰筒改進