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《华中科技大学》 2007年
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浓淡燃烧过程中NO_x形成的数值模拟

周欢  
【摘要】: 随着我国城市天然气的迅猛发展,各种民用燃具日益增多,燃具燃烧产生的NO_x对室内环境有着严重的污染,并越来越受到社会的普遍重视,室内污染的概念也得到了人们的逐步认识。由于民用燃具是室内污染的主要污染源之一,本文探讨浓淡燃烧技术应用于民用热水器,对该燃烧方法降低NO_x的效果进行了研究。 本文首先介绍了NO_x的来源和危害,以及国内外低NO_x燃烧技术研究现状。然后从理论上分析了NO_x的生成机理和抑制途径及天然气浓淡燃烧理论。重点介绍了紊流数值模拟方法和湍流预混火焰模型各自优缺点和适用范围。 通过对浓淡燃烧采取数值模拟的理论分析,得出浓淡燃烧最佳的一次空气系数的配比:浓火焰的一次空气系数是0.6~0.8,淡火焰一次空气系数1.6~1.8。利用计算流体力学软件FLUENT进行模拟计算,确定求解步骤以及边界条件,通过调整浓、淡火焰的一次空气系数,得出天然气浓淡燃烧过程中NO_x的ppm浓度随一次空气系数的增大而减小,其中当一次空气系数控制在0.8和1.8时最小,其出口烟气NO_x的ppm浓度为0.2,其燃烧室最高温度为1810K,平均温度为1260K;而传统大气式燃烧器当总空气系数为1.8时出口烟气NO_x的ppm浓度能达到169,燃烧室最高温度为2200K,平均温度为1380K。相比之下浓淡燃烧对其NO_x排放的控制水平较传统大气式燃烧平均降低了70%以上。 浓淡燃烧能够有效降低天然气燃烧过程中NO_x生成,尤其是采用合理的一次空气系数的配比,能够更有效的降低NO_x的排放。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X51

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘建红;;温度对NO_x生成影响的数值模拟[J];长春工程学院学报(自然科学版);2012年01期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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9 王曙辉;旋转式连续微波再生微粒捕集器再生机理及结构优化研究[D];湖南大学;2010年
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【同被引文献】
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2 刘建红;任晓平;张自国;;不同煤种燃烧过程中NO_x形成规律的数值模拟与分析[J];长春工程学院学报(自然科学版);2011年01期
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【二级引证文献】
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2 程宇婷;煤粉与生物质混燃的数值模拟[D];华北电力大学;2013年
【二级参考文献】
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5 史洛建;杨俊果;霍鹏;;浅析低氮燃烧技术在火电厂的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
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3 张成毅;浓淡燃烧低NOx生成机理及模拟研究[D];华中科技大学;2005年
4 周欢;浓淡燃烧过程中NO_x形成的数值模拟[D];华中科技大学;2007年
5 李亚鹏;旋流燃烧器中浓淡气固两相流的数值模拟及实验研究[D];浙江大学;2011年
6 童家麟;低NO_X燃烧器与相应燃烧技术的研究[D];华北电力大学;2013年
7 司徒开源;220T/H锅炉燃烧器改造[D];华南理工大学;2010年
8 康英伟;弯头型煤粉浓缩器的数值模拟研究[D];武汉大学;2005年
9 钟勇;华能井冈山电厂300MW锅炉低氮燃烧改造研究[D];华北电力大学;2012年
10 苟湘;燃气燃烧的低NOx排放实验研究与数值模拟[D];河北工业大学;2003年
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