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低氮燃烧器火焰分割挡板的数值模拟分析

论文作者侯翠翠，朱禹洲，海明璋杂志期数2022年12月刊
关键词关键词：低氮燃烧器；火焰分割挡板；FLUENT数值模拟；降温；降氮
作者单位（北京市公用事业科学研究所，北京100011）
应用CFD软件对低氮燃烧器是否设置火焰分割挡板情况进行数值模拟，探讨设置火焰分割挡板对降温和降氮的重要性以及火焰分割挡板角度和形状对炉膛燃烧特性的影响。研究表明：设置火焰分割挡板一方面提高部分二级空气流速，加强气流混合程度；另一方面能分割二级空气，实现氧气分段供给，将火焰分割成多个区域，提高火焰锋面与空气的接触面积，避免热负荷集中出现，降氮效果很明显。与导流孔结合，能够加强烟气回流作用。火焰分割挡板角度增大可以改善二级空气分布状况，增强炉膛内部烟气回流，达到很好的降温及降氮效果，但是考虑到燃烧稳定性及燃烧效率、风机风压等问题，宜取较小且适合加工的角度，建议取30°～45°。火焰分割挡板形状取矩形时，可以增强气流扰动，空气分散作用更强，火焰分散程度更大，高温区域体积更小，从而导致NOx质量分数降低，但是由于棱角的存在，气流扰动大，可能造成燃烧不稳定，建议设计中考虑此问题。设置火焰分割挡板具有很好的降温及降氮作用，可在低氮燃烧器中广泛应用，在设计过程中，应充分考虑火焰分割挡板造成的局部阻力及对燃烧稳定性的影响。
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