基于CRN方法的重型燃气轮机燃烧室排放研究

污染物排放快速预测及控制是重型燃气轮机燃烧室技术发展的重要问题。对燃用天然气的重型燃气轮机典型燃烧室结构进行三维燃烧流动数值模拟,根据模拟结果构建燃烧室特定的化学反应器网络(chemical reactor networks,CRN)模型,采用甲烷-空气的53种组分、325步详细反应机理,对不同负荷工况时燃烧室的NO_x排放进行仿真研究。所得结果表明:CRN方法的分析结果与测量值吻合较好,可为燃气轮机干式低NO_x(dry low NO_x, DLN)燃烧室的NO_x排放提供有效的快速预测手段。此外,还阐明了燃烧室头部值班级与主燃级的燃料分配及燃烧室进口空气温度对NO_x的排放量有明显影响,在燃烧室满负荷运行时,值班级燃料占总燃料量的比值为7%时,NO_x排放量最小;NO_x排放量随着燃烧室进口空气温度的升高而显著增大。