燃烧器燃烧高效低NOx排放建模与优化

燃烧器控制系统是实现燃烧器节能减排的核心,但由于燃烧器控制对象存在纯延迟、大滞后和多分布参数等特点,给控制过程造成困难。从燃烧器输入量到输出量的非线性关系入手,建立最小二乘支持向量机(LSSVM)燃烧效率和氮氧化物(NOx)排放量的数学模型,并结合遗传算法对反映燃烧状态的烟气O2量、CO量寻优,得到的O2量、CO量可作为燃烧器闭环控制的给定值,参与电子比调系统的优化控制。结果表明,利用LSSVM得到的预测结果的相对误差均小于0.8%,可实现较好燃烧状态预测;通过寻优的烟气O2量、CO量能够在保证燃烧效率略微降低的基础上,实现氮氧化物排放量的明显降低,使燃烧效率和氮氧化物排放量得到平衡,对燃烧器节能减排控制具有参考价值。

旋流燃烧器空气流场特性CFD数值模拟

一二次风配风比及其流动特性决定燃烧过程氧气供应,对旋流燃烧器燃烧质量有着决定性的影响。旋流燃烧器内部结构设计、各部件布局、二次风门开度都会影响一二次风配风比及其流动特性。CFD技术因成本低、周期短,能直观全面了解流场分布情况而在燃烧流动领域研究被广泛应用,故采用Fluent对燃烧器空气流场情况进行数值模拟和分析,研究不同二次风门开度下旋流燃烧器空气流场特性。结果表明,压力最大区域主要分布在空气入口处到二次风门间、一次风管入口附近区域,随二次风门开度增大二次风门内部空气流速逐渐增大,整体平均空气压力、空气旋流强度、旋转气流存在区域不断减小,负压区存在于旋流器前端到燃烧器空气出口之间区域,维持火焰稳定,对燃烧器结构设计和实际应用起到重要指导作用。

基于CFD燃烧器环形输气系统数值模拟

阐述计算机流体力学(CFD)湍流模型的理论基础,介绍ICEM-CFD软件混合网格划分复杂结构几何体方法。采用Fluent对燃烧器环形输气系统燃气流动情况进行数值模拟和分析,研究燃气在环形输气系统内的压力和速度分布状况。结果表明:环形输气系统各部位压力分布与气体流动速度存在较大差异,气体粘度对系统内燃气流动状态有较大影响。所得结果对环形输气系统设计与结构优化起到重要指导作用。