低热值生物质气生物质燃烧机的影响因素及优化的数值模拟
摘要:对3种低热值生物质气生物质燃烧机进行了全尺寸的三维燃烧数值模拟,比较了热态下不同燃烧器出口的流动和燃烧特性。结果表明:部分预混生物质燃烧机射流刚性好,中心回流区逆向速度*大,主流直径*小,燃烧温度*高,且高温区域分布广。进一步研究了喷口型式对部分预混生物质燃烧机燃烧效率的影响,得出了该生物质燃烧机的*佳喷口形式。
本文所研究的3种生物质燃烧机为工业实际装置,以煤矿井下抽放生物质气[11为燃料。该生物质气经SC-2000气相色谱仪分析,其所含主要可燃成分是CH4,体积分数在30%~32%之间;其余是N2和C02等不可燃气体。生物质气低位热值约为11000 kJ /ri3。决定混合气体燃烧特性的主要因素是可燃气体浓度,利用CH4体积比为30%的混合气体对上述生物质燃烧机进行研究是可行的。
生物质燃烧机按照燃烧方式可分为完全预混式燃烧器、部分预混式生物质燃烧机和扩散式生物质燃烧机。其内部是复杂的三维流场,物理模型实验研究受实验条件的限制,无法对生物质燃烧机的燃烧状况及流场得到全面的了解。随着湍流流动和燃烧模型的不断完善以及计算机技术的飞速发展,数值模拟逐渐成为研究燃烧器的燃烧、流动等问题的常用方法。本文建立燃烧器完整真实的三维几何结构,对3种生物质燃烧机在100%热负荷下进行了全尺寸的燃烧数值模拟,并进一步研究了生物质燃烧机的*佳结构形式。 |
|