W型辐射管_排烟循环中W型辐射管的流动传热和NOx排放特性

2022-06-02 10:57:54 jssfyjht 0

      为了解决W型辐射管温度均匀性差和NOx排放过高的问题,提出了一种新型的带烟气循环的W型辐射管,建立了该辐射管的数学模型,并采用数值计算的方法进行了模拟研究。在验证模型可靠性的基础上,比较了带烟气循环的W型辐射管和传统W型辐射管的流场、温度场和NOx排放。结果表明,带烟气循环的W型辐射管气体平均流速是传统W型辐射管气体流速的3倍,百分之57.6的烟气参与再循环;带烟气循环的W型辐射管气体燃烧温度为2260K,比W型辐射管低192K;带烟气循环的W型辐射管壁面温差为166K,比传统W型辐射管小76K;带烟气循环的W型辐射管NOx排放量为9.9×10-5,而W型辐射管NOx排放量为7.98×10-4。外直管的外套与管套相连,两个管套的外套与支架相连。支架两侧设有陶瓷纤维毯,支架上固定有烟管。烟管延伸到一个内直管的内部设置,另一端设置陶瓷纤维毯。本实用新型提供的W型辐射管结构简单,使用方便。外直管、内直管和弯管组合连接,便于拆卸和维护。支架两侧设有陶瓷纤维毯,可提高支架的耐高温性,防止管口连接处变形。烟管延伸到一个内直管的内部设置,可排放烟气,提高辐射效率。

      烟气回流W型辐射管热过程数值模拟,基于商业软件FLUENT,采用RNGK-δ模型和非预混燃烧模型,建立了烟气回流W型辐射管燃烧器的燃烧和传热三维数学模型,模拟辐射管的湍流和燃烧状态,获得出口NOx排放的计算结果;通过与相应的实验数据进行比较,验证了该模型的可靠性。分析了辐射管内流体流动、传热和燃烧的特点,研究了气体流量和空气预热温度对辐射管使用性能的影响;结果表明,气体流量的增加会增加辐射管壁温度的不均匀性,而预热温度则相反;两者与辐射管的加热 能力呈正相关,但都会增加出口烟气中的NOx含量。