大型气相化学动力学软件包CHEMKIN及其在燃烧中的应用

燃烧化学反应动力学是计算燃烧学中的重要内容之一。本文介绍了处理气相化学动力学的大型软件包 CHEMKIN的结构和不同版本的特点 ,并描述了它在燃烧问题中的应用。最后通过一个算例对 H2 /O2 /N2 均相绝热等压燃烧体系进行了处理和计算 ,以具体说明该软件包的应用效果。

W火焰锅炉SNCR烟气脱硝工艺优化

为优化某600 MW机组W火焰锅炉选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝工艺设计,本文通过化学动力学分析和流体动力学分析,对其脱硝系统进行模拟,确定了研究对象采用SNCR烟气脱硝工艺的温度、理论脱硝效率、喷枪布置位置等设计参数,最终获得46%的实际脱硝效率。分析结果表明:化学动力学分析未考虑还原剂与NO_x混合不均匀带来的影响,获得的理论脱硝效率较高;流体动力学分析考虑了传质的影响,得到的脱硝效率低于理论值;说明实际工程中,混合传质是影响SNCR脱硝效率的重要因素。

甲烷燃烧及氮氧化物排放特性的模拟分析

基于Chemkin化学动力学模拟软件对甲烷与空气燃烧及氮氧化物排放特性过程进行模拟分析,得到反应的主要产物、次要产物,对不同当量比的反应速率进行比较,并探讨在燃料侧加入不同稀释气体二氧化碳、水蒸气对燃烧温度及氮氧化物排放特性的影响。研究相同工况下,改变当量比对燃烧反应温度及氮氧化物排放特性的影响,并对次要生成物含量最多的OH自由基的生成量占比进行统计,得出OH自由基的变化与氮氧化物的生成关系,综合考虑在掺入稀释气体和改变当量比两种不同工况下,得到有效降低氮氧化物排放的途径。

掺混氢气对甲烷/空气一维层流火焰的影响

当前社会对燃气的需求量巨大,通过可再生能源产生的氢气可以作为供给终端用户的燃料,但由于修建纯氢气的输运管道存在投资成本较高的问题,因此,通常选择将氢气掺入天然气管道进行输送应用。使用Chemkin-Pro软件对甲烷掺氢层流预混燃烧进行模拟,从化学动力学的角度探究掺混氢气对火焰的影响。结果表明:随着氢气比例的提高,火焰温度提高,但幅度不大,而当量比对燃烧温度的影响相对更大。掺氢后CO浓度的减少是因为甲烷的含量减少,掺混氢气后火焰燃烧速度增加。研究成果可为氢气掺混天然气的应用提供一定参考。