燃?xì)廨啓C(jī)NOx生成機(jī)理及降低措施樣本

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。燃?xì)廨啓C(jī) NOx生成機(jī)理及降低措施一 燃燒過程中 NOx生成機(jī)理1. 熱力型 NOx生成機(jī)理 ( 澤爾道維奇機(jī)理 )熱力型 NOx是指空氣中的 N2 在高溫條件下氧化生成的氮氧化物 , 其主要成分是 NO。按照這一機(jī)理 , 空氣中的 N2 在高溫下氧化 , 是經(jīng)過如下一組不分支的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)行的 , 生成速率如下式所示 :生成 NO所需的活化能很大 ,一般氧原子與燃料中可燃成分之間的活化能較小 , 反應(yīng)較快 , 因此 , NO 一般不在火焰面上生成 , 主要生成區(qū)域位于火焰下游高溫區(qū)。溫度對熱力型 NOx的影響是非常明顯的 , 當(dāng)溫度

2、低于 1800K時, 熱力型 NOx生成量很少 ,當(dāng)溫度高于 1800K 時,反應(yīng)逐漸明顯 ,而且隨著溫度的升高 , NOx生成量急劇升高。從圖中能夠大致看出 , 溫度在 1800K 左右時 , 溫度每升高 l00K, 反應(yīng)速度將增大 6 一 7 倍。由于在實(shí)際燃燒過程中 , 燃燒室內(nèi)溫度分布一般是不均勻的 , 如果有局部的高溫區(qū)域 , 則在這個區(qū)域會生成較多的 NOx, 它可能會對整個燃燒室內(nèi)的 NOx生成起到關(guān)鍵的作用。 因此 , 在實(shí)際的燃燒器設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡量避免局部高溫區(qū)的形成。過量空氣系數(shù)對熱力型 NOx的影響也是非常明顯的 , 熱力型 NOx生成量與氧濃度的平方根成正比 , 即氧濃

3、度增大 , 在較高的溫度下會使氧分子分解的氧原子濃度增加 , 從而使熱力型 NOx的生成量增加。但在實(shí)際燃燒過程中情況會更復(fù)雜一些 , 因?yàn)檫^量空氣系數(shù)的增加一方面增加了氧濃度 , 另一方面也降低了火焰溫度 , 從總體趨勢上來看 , 隨著過量空氣系數(shù)的增加 , NOx生成量先增加 , 到達(dá)一個極值后下降。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。氣體在高溫區(qū)域的停留時間對熱力型 NOx 生成也有影響 , 主要是因?yàn)?Nox 生成反應(yīng)速度較慢 , 沒有達(dá)到化學(xué)平衡所致。 在其它條件不變的情況下 , 氣體在高溫區(qū)停留時間越長 , NOx 生成量就越大 , 直到達(dá)到化學(xué)平衡濃度。

4、2. 快速型 NOx生成機(jī)理有關(guān)快速型 NOx的生成機(jī)理到當(dāng)前為止尚有爭議 , 其基本現(xiàn)象是碳?xì)淙剂显谶^量空氣系數(shù)小于 1 的情況下 , 在火焰面內(nèi)急劇生成大量的 NOx, 而 CO, H2 等非碳?xì)淙剂显诳諝庵腥紵齾s沒有發(fā)生這種現(xiàn)象。 對于這種現(xiàn)象 Fenimore 等人認(rèn)為不能用擴(kuò)大的澤爾道維奇機(jī)理來說明 , 并提出快速型 NOx(P一 NOx)的生成機(jī)理且 , HCN 是 P-NOx生成的重要中間產(chǎn)物。弗尼摩爾等研究了減壓甲烷火焰內(nèi) HCN濃度和溫度變化規(guī)律 , 發(fā)現(xiàn)隨著燃燒溫度的上升 , 首先出現(xiàn) HCN, 并在火焰面內(nèi)達(dá)到最大值 , 然后再下降。在 HCN濃度降低的同時 , NOx

5、的生成量急劇上升 , 這說明快速型 NOx的生成機(jī)理與熱力型 Nx 機(jī)理不同?？焖傩?NOx主要在 a0.7) 時排放性能優(yōu)于單管燃燒室 ; 預(yù)混燃燒室 CO排放濃度很低 , 然而較高的進(jìn)氣旋流數(shù)可導(dǎo)致燃燒室火焰穩(wěn)定性下降。另有文獻(xiàn)對貧預(yù)混燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的火焰穩(wěn)定以及排放特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究 , 該實(shí)驗(yàn)在常壓下、 實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行 ,采用的是單管燃燒器, 主要研究了燃料與空氣混合度對燃燒室排放特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ,燃料與空氣混合不均勻度的增加在整個貧預(yù)混條件下均可增大燃燒室Nox 的排放 ,而且氧原子濃度的增加對 NO生成濃度的增加的貢獻(xiàn)占50%以上 ; 實(shí)驗(yàn)還表明混合不均勻度的增加可顯著降低燃燒室的穩(wěn)定燃燒邊界,這是因?yàn)橐环矫婊旌喜痪鶆蚨鹊脑黾釉鰪?qiáng)了燃燒室內(nèi)燃燒的震蕩, 另一方面提高了燃燒室的貧熄火極限 ; 最后經(jīng)過實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn) , 在燃燒室不穩(wěn)定燃燒過程中, 火焰呈周期性運(yùn)動 , 其火焰特性以及不穩(wěn)定機(jī)理顯著依賴于化學(xué)當(dāng)量比以及混合不均勻度。Sadamasa Adachi 提出了一種超低 NOx的