重型燃气轮机氮氧化物排放研究

摘要：

针对燃气轮机氮氧化物的排放问题,通过对4种氮氧化物生成原理进行深入分析,给出了基于摩尔分数、燃气温度和压力的氮氧化物生成速率的计算公式.表明氮氧化物生成速率与压力成幂函数关系,幂次分别为0.5、1.0和1.5,是温度的指数和幂函数组成的复杂函数关系.通过冷态掺混试验获得了燃气轮机燃烧室中心预混区的不均匀度.在预混燃烧的燃气温度表征为以平均燃烧温度为中心的高斯分布、扩散燃烧为火焰锋面、当量比为1的假设前提下,分别建立了燃烧室环形预混区、中心预混区和中心扩散区的氮氧化物生成模型.结果表明:氮氧化物生成模型的计算结果与测量值的最大绝对误差为3.2×10-6.利用模型控制环形预混区平均温度在1853 K以下、扩散区平均温度在1923 K以下,可使燃烧室总排放量小于国标要求25×10-6的限定值.

关键词：氮氧化物、排放量、燃气轮机、燃烧室、燃烧温度、不均匀度、计算模型

所属期刊栏目：47

分类号：V231.2(航空发动机（推进系统）)

资助基金：先进燃气轮机工程项目

在线出版日期：2021-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：45-52