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摻氫對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室燃燒和排放性能的影響研究

2022-06-10 06:27李祥晟郭菡郁鴻飛鄭鵬飛
關(guān)鍵詞:燃燒室燃燒器燃?xì)廨啓C(jī)

日益嚴(yán)重的氣候問(wèn)題給人類帶來(lái)的緊迫感日趨加強(qiáng)。針對(duì)碳排放,各國(guó)政府都提出了自己的脫碳目標(biāo)。在2019年聯(lián)合國(guó)氣候峰會(huì)召開(kāi)之際,66個(gè)國(guó)家已宣布打算在2050年前實(shí)現(xiàn)凈零碳排放目標(biāo)。一些國(guó)家的目標(biāo)是深度脫碳,到2050年實(shí)現(xiàn)碳排放減少80%或更多

。我國(guó)也在2020年政府工作會(huì)議上提出了“3060”(即在2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”,2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”),并表示會(huì)持續(xù)投資于基于可持續(xù)技術(shù)的非化石燃料能源產(chǎn)業(yè)。

甲狀腺癌是常見(jiàn)的內(nèi)分泌腫瘤之一,通常情況下,甲狀腺組織中的惡性結(jié)節(jié)硬度比正常組織的硬度及良性組織的硬度要大[1],在對(duì)甲狀腺癌患者進(jìn)行診斷時(shí)通過(guò)超聲彈性成像技術(shù),對(duì)組織硬度的具體情況進(jìn)行分析,對(duì)傳統(tǒng)超聲檢查中的不足進(jìn)行彌補(bǔ)改善,應(yīng)用價(jià)值較高,基于此,對(duì)甲狀腺癌的超聲診斷的具體價(jià)值進(jìn)行分析,現(xiàn)就分析結(jié)果作如下報(bào)道。

發(fā)電行業(yè)是全球溫室氣體排放的主要來(lái)源,因而被確定為二氧化碳減排的主要目標(biāo)行業(yè),當(dāng)今發(fā)電市場(chǎng)正在經(jīng)歷著可再生能源和脫碳的重要變革。燃?xì)廨啓C(jī)電站,無(wú)論是開(kāi)式循環(huán)、聯(lián)合循環(huán)還是熱電聯(lián)產(chǎn),都具有最高的效率,可以適用于各種功率輸出。發(fā)電市場(chǎng)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)裝置的要求一直是提高效率、增加功率和降低排放。迄今為止重型發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)主要燃用天然氣和燃油,近年來(lái)燃?xì)廨啓C(jī)制造商及相應(yīng)領(lǐng)域的專家學(xué)者正在努力拓寬燃?xì)廨啓C(jī)的燃料適用性,其中IGCC和天然氣摻氫直至純氫燃?xì)廨啓C(jī)是關(guān)注的重點(diǎn)

。

天然氣是碳含量最低的化石燃料,作為主要燃料,其產(chǎn)生的每千瓦時(shí)二氧化碳排放量最低。同時(shí),利用燃?xì)廨啓C(jī)的燃料靈活性,用氫氣完全或部分置換天然氣可進(jìn)一步使發(fā)電過(guò)程脫碳。由于氫是一種零碳燃料,它為燃?xì)廨啓C(jī)提供了產(chǎn)生零碳發(fā)電的機(jī)會(huì)。作為能源載體,氫氣是長(zhǎng)期或季節(jié)性存儲(chǔ)可再生能源的理想選擇,而燃?xì)廨啓C(jī)是實(shí)現(xiàn)零碳發(fā)電經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)者

。

為了應(yīng)對(duì)能源結(jié)構(gòu)體系的變化以及未來(lái)能源的布局,需要逐步提高燃?xì)廨啓C(jī)燃料中的含氫比例,直到完成純氫燃燒。燃料中氫氣的存在會(huì)改變?nèi)剂系幕鹧嫠俣?、點(diǎn)火遲滯、可燃極限等特性。不同天然氣摻氫比例和不同氫/稀釋劑混合物燃料的燃燒、熱聲、排放性能等與天然氣有顯著差異。同時(shí),氫氣具有高擴(kuò)散性和高化學(xué)反應(yīng)活性等特殊性質(zhì),高比例氫氣會(huì)對(duì)燃燒化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和壓力依賴關(guān)系產(chǎn)生非線性影響,影響到燃燒化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中自由基的分布和基元反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)。氫氣和富氫燃料強(qiáng)烈的組分輸運(yùn)、擴(kuò)散和反應(yīng)性會(huì)影響到層流火焰自身特性,包括火焰面內(nèi)組分分布結(jié)構(gòu)和自身不穩(wěn)定性,從而影響湍流與燃燒化學(xué)反應(yīng)耦合作用,進(jìn)而對(duì)燃燒室內(nèi)湍流燃燒和放熱過(guò)程產(chǎn)生與傳統(tǒng)碳?xì)淙剂嫌酗@著差異的影響。

各燃機(jī)制造商的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐與已有的研究結(jié)果表明,通過(guò)天然氣加氫,可以提高天然氣的燃燒速率,擴(kuò)展天然氣的穩(wěn)定稀燃極限

。而高混合比例的氫混燃料,需要面對(duì)回火、燃燒壓力波動(dòng)和氮氧化物排放等幾大技術(shù)挑戰(zhàn),想要攻克仍需要一定時(shí)間。在向基于氫的能源系統(tǒng)過(guò)渡時(shí),燃燒室需要應(yīng)對(duì)各種各樣的氫氣/天然氣混合物以及燃料成分的快速變化。在中期,需要開(kāi)發(fā)能夠燃燒氫氣/天然氣混合物的靈活燃料燃?xì)廨啓C(jī),其中氫氣的含量要比現(xiàn)在更高。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,需要開(kāi)發(fā)出具有完全燃料靈活性的燃?xì)廨啓C(jī)(氫氣和天然氣混氣以及純氫氣),這還需要進(jìn)行長(zhǎng)期的研發(fā)創(chuàng)新。

圖7給出了隨燃料中氫含量的增高,燃燒室頭部燃燒器壁溫分布情況。由圖7可以看出,當(dāng)燃料為天然氣時(shí)(以100%CH

表征),燃燒器頭部最高壁溫約為800 K,且高溫區(qū)域僅存在于預(yù)混器出口段邊緣的較小區(qū)域。隨摻氫比增加,高溫區(qū)域向上游移動(dòng),預(yù)混燃燒器出口出現(xiàn)大范圍高溫區(qū)域,隨摻氫比增加,高溫區(qū)域擴(kuò)大且溫度增加。摻氫比達(dá)到60%體積含量時(shí),最高壁溫達(dá)1 700 K,超過(guò)金屬材料的耐熱極限。當(dāng)燃用純H

時(shí),燃燒反應(yīng)在預(yù)混段已經(jīng)發(fā)生,預(yù)混燃燒器所有區(qū)域均處高溫環(huán)境中,最高壁溫達(dá)2 000 K以上,預(yù)混燃燒器無(wú)法正常工作。

選擇該模型燃燒室一方面是由于其實(shí)驗(yàn)所用燃料為H

、CH

體積比為1∶1的混合物,另一方面,該燃燒室可以再現(xiàn)工業(yè)燃燒室中所具有的射流、回流區(qū)等復(fù)雜特性

。

近年來(lái),針對(duì)氫燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒國(guó)內(nèi)外業(yè)已開(kāi)展了一些研究。這些研究大多針對(duì)燃用氫燃料時(shí)的微混燃燒

、陣列駐渦

、低旋流燃燒器

等新型燃燒方式或擴(kuò)散稀釋燃燒

。實(shí)際工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)貧預(yù)混燃燒室的燃燒性能變化以及摻氫容許極限的研究?jī)?nèi)容不多。文獻(xiàn)[13]對(duì)某F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室不同摻氫比的燃燒性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明所研究的燃燒室在摻氫比10%~20%(體積分?jǐn)?shù))的范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。本文以某實(shí)際的重型發(fā)電F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室為對(duì)象,數(shù)值研究不同天然氣摻氫比條件下燃燒室的燃燒和排放性能。

1 數(shù)值模型和方法

1.1 形體和網(wǎng)格

燃?xì)廨啓C(jī)由壓氣機(jī)、燃燒室和透平構(gòu)成。壓氣機(jī)將氣體壓縮后供入燃燒室,在燃燒室中與燃料進(jìn)行燃燒反應(yīng)后產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動(dòng)透平做功。F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)指透平進(jìn)口溫度大于1 350 ℃的燃?xì)廨啓C(jī)。計(jì)算采用某發(fā)電用F級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室,該燃燒室采用環(huán)管型結(jié)構(gòu),上下兩半燃燒室外殼與壓氣機(jī)和透平的外缸連接成一個(gè)整體,20個(gè)燃燒器沿機(jī)組圓周均勻地斜插入燃燒室外殼里,燃料噴嘴由圍成一圈的8個(gè)干式預(yù)混式主噴嘴和位于中心的1個(gè)值班噴嘴組成。

取20個(gè)燃燒器中的1個(gè)(周向區(qū)域?yàn)?8°)作為計(jì)算對(duì)象。所取計(jì)算域如圖1所示,包含燃燒室外殼與外缸所構(gòu)成的區(qū)域。對(duì)計(jì)算區(qū)域生成分塊結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格構(gòu)成的混合網(wǎng)格,網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證共采用3套網(wǎng)格,通過(guò)450、670、900萬(wàn)網(wǎng)格的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,考慮到計(jì)算消耗和計(jì)算精度,最終選定計(jì)算網(wǎng)格數(shù)為670萬(wàn)。

1.2 數(shù)值模型和邊界條件

1.2.1 數(shù)值模型

數(shù)值模擬采用商用CFD軟件ANSYS Fluent 19.2。湍流模型采用可實(shí)現(xiàn)的Realizable

-

兩方程模型,該模型對(duì)于流動(dòng)具有強(qiáng)流線彎曲、渦流和旋流等特性時(shí)精度有明顯改進(jìn),可獲得平面和圓形射流的擴(kuò)張,旋流、強(qiáng)逆壓力梯度下的邊界層分離和回流流動(dòng)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)

。為了進(jìn)一步提升預(yù)測(cè)精度,按照Dally等

對(duì)旋流射流火焰的建議,將湍流模型常數(shù)改為

1

=1.6。

對(duì)于智能船舶分布式數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的優(yōu)化程度很大程度上決定著數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用的效率。

火焰機(jī)制決定了火焰的湍流-化學(xué)反應(yīng)相互作用,在任何模擬中,了解火焰機(jī)制對(duì)于選擇CFD燃燒模型都是至關(guān)重要的。為了考慮數(shù)值模擬所采用的湍流燃燒模型的有效性,首先在經(jīng)典的Borghi圖上給出其燃燒機(jī)制,圖2給出了本研究的燃?xì)廨啓C(jī)貧預(yù)混燃燒室的圖形位置(運(yùn)行于1 700 kPa)

從全國(guó)房地產(chǎn)市場(chǎng)的角度看,中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)集中度仍然偏低,屬于典型的競(jìng)爭(zhēng)型市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。而從區(qū)域房地產(chǎn)市場(chǎng)來(lái)看,雖然一些重點(diǎn)城市房地產(chǎn)市場(chǎng)集中度相對(duì)較高,但這些城市也僅是剛剛達(dá)到或接近寡占Ⅴ型的市場(chǎng)結(jié)構(gòu),市場(chǎng)結(jié)構(gòu)仍需優(yōu)化。中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)集中度偏低,會(huì)在一定意義上對(duì)房地產(chǎn)市場(chǎng)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成不同程度的影響。

這段話的關(guān)鍵在“爵”、“祿”與“功庸”三字。春秋時(shí)期,“爵”與“祿”是貴族地位的象征,二者商人皆無(wú)。商人雖能文錯(cuò)其服,行賄諸侯,但終因“無(wú)尋尺之祿,無(wú)大績(jī)于民”而位列賤民之列?!秶?guó)語(yǔ)·晉語(yǔ)四》載“公食貢,大夫食邑,士食田,庶人食力,工商食官,皂隸食職,官宰食加”[9](P350)可證。在“君子小人,物有章服,貴有常尊,賤有等威”(《左傳》宣公十二年)[8](P725)的春秋時(shí)代,很難想象“工商”可以劃歸“國(guó)人”范疇。此證二。

機(jī)組的已知設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。天然氣按100%純CH

計(jì)算,其熱值

=50 108 kJ/kg。燃料需要量為

圖中

分別為Damk?hler數(shù)和Karlovitz數(shù),其定義為

(1)

(2)

1.2.2 邊界條件

本文的湍流燃燒模型采用ANSYS Fluent中部分預(yù)混燃燒模型中實(shí)現(xiàn)的火焰面生成流形模型(FGM),FGM模型具有較低的計(jì)算成本,在過(guò)去的十年中廣泛應(yīng)用于燃燒室的碳?xì)淙剂系娜紵?/p>

。該燃燒模型假定湍流火焰可以由一系列的火焰面表示,將它們的熱力學(xué)和化學(xué)狀態(tài)參數(shù)化建表并用于三維火焰。通過(guò)概率密度函數(shù)(PDF)描述湍流-化學(xué)反應(yīng)相互作用,可考慮由于湍流物質(zhì)在火焰前沿內(nèi)部傳輸而引起局部火焰熄滅的可能性。

本文共對(duì)甲烷摻氫比為0~100%的6種工況進(jìn)行了研究,在純H

條件下,根據(jù)Marcos等

的建議,通過(guò)將PDF Schmidt數(shù)從默認(rèn)值0.7更改為0.25來(lái)修改擴(kuò)散特征,以適應(yīng)與碳?xì)淙剂舷啾雀叩臍錃獾馁|(zhì)量擴(kuò)散率。

與天然氣的燃燒相比,氫燃料火焰的特征是高的

和低

,因?yàn)樗鼈兊膶恿骰鹧嫠俣雀哂诩淄椤8叩?/p>

數(shù)意味著高反應(yīng)速度的火焰,混合過(guò)程決定火焰的傳播。

數(shù)是反應(yīng)時(shí)間與Kolmogorov湍流尺度(湍流耗散的長(zhǎng)度尺度)的特征時(shí)間之比,

小意味著湍流耗散的速度比化學(xué)反應(yīng)的消耗速度慢,故火焰面模型可用于本文的數(shù)值研究工作。

實(shí)施東北振興戰(zhàn)略以來(lái),大連盡管取得了重要的階段性成果,在東北的輻射帶動(dòng)作用不斷提升,但與上海、深圳等先進(jìn)地區(qū)相比,大連的引領(lǐng)輻射帶動(dòng)作用還有相當(dāng)大的差距,與新時(shí)代新要求發(fā)展還不完全適應(yīng),制約大連率先全面振興和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的一些深層次問(wèn)題尚未得到根本解決,短板仍然存在,主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面。

(3)

式中:

為機(jī)組功率;

為裝置效率。不同CH

摻氫比燃料的熱值在表2中給出。進(jìn)行燃料切換時(shí),假定機(jī)組的輸出功率維持不變,通過(guò)式(3)可獲得不同摻氫比時(shí)的燃料需要量,其計(jì)算值在表2中給出。同時(shí),機(jī)組總?cè)剂狭康?5%用于主燃燒器,15%用于中心的值班燃燒器??偪諝饬髁繛?51 kg/s,其中83%供入燃燒室,17%用于透平冷卻,因而進(jìn)入單個(gè)燃燒室的空氣流量為27 kg/s,溫度由壓氣機(jī)的壓比和效率計(jì)算,其值為691 K。

使用SIMPLEC算法求解內(nèi)部的壓力速度耦合。壓力方程選擇線性離散,以保證具有較小的數(shù)值耗散,與其他的離散方案比能夠得到更精細(xì)的火焰前鋒。動(dòng)量和過(guò)程變量方程使用中心差分方案,用于保證線性方案的穩(wěn)定性。

堅(jiān)持產(chǎn)管并重,全力創(chuàng)建國(guó)家食品安全城市,保障群眾食品藥品安全。日常監(jiān)管實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化,該局做到了信息采集、政策宣傳、培訓(xùn)教育、安全預(yù)警、日常巡查“五個(gè)監(jiān)管”全部網(wǎng)格化。實(shí)現(xiàn)食品“三小行業(yè)”標(biāo)準(zhǔn)化、小作坊生產(chǎn)園區(qū)化、小攤販經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)化、小餐飲改造透明化。這些舉措的實(shí)施,為創(chuàng)建國(guó)家食品安全城市助力,也充分保障了人民群眾的飲食用藥安全。

1.2.3 計(jì)算設(shè)置

指定燃燒室運(yùn)行壓力1 700 kPa。根據(jù)不同摻氫比燃料流量的計(jì)算結(jié)果(見(jiàn)表2),在燃料和空氣進(jìn)口分別指定質(zhì)量流量及溫度值,出口指定壓力。不同摻氫比甲烷氫氣的熱物性使用Cantera計(jì)算結(jié)果確定,尤其是得到參考溫度為691 K時(shí)的未燃混合物的密度、熱導(dǎo)、無(wú)拉伸的絕熱層流火焰速度等值。圖3示例性地給出了所考慮的計(jì)算條件下不同摻氫比混氣的層流火焰速度計(jì)算值。

72例患者中,缺血性病灶檢出總數(shù)為102個(gè),26個(gè)由T1WI檢出,包括8個(gè)皮質(zhì)病灶,7個(gè)基底節(jié)病灶,11個(gè)白質(zhì)病灶;36個(gè)由T2WI檢出,包括12個(gè)皮質(zhì)病灶,10個(gè)基底節(jié)病灶,14個(gè)白質(zhì)病灶;40個(gè)由DWI檢出,包括19個(gè)皮質(zhì)病灶,11個(gè)基底節(jié)病灶,10個(gè)白質(zhì)病灶;三者檢出率分別是25.49%、35.29%和39.22%,DWI的檢出率要比T2WI和T1WI高出許多,均存在顯著差異,統(tǒng)計(jì)學(xué)意義成立(P<0.05),詳情如下表1:

2 反應(yīng)機(jī)理和模型驗(yàn)證

本文的數(shù)值研究使用Miller等提出的包含氮氧化的54組分、251步的反應(yīng)機(jī)理

。為考察機(jī)理及模型的可靠性,采用Sydney鈍體火焰HM1e的實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證

。如圖4所示,裝置由方形管中放置的直徑

=50 mm的圓形鈍體噴嘴構(gòu)成,有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的更多細(xì)節(jié),可參考文獻(xiàn)[15,20]。

當(dāng)前,我國(guó)正通過(guò)“航空發(fā)動(dòng)機(jī)與重型燃?xì)廨啓C(jī)”國(guó)家重大專項(xiàng)的實(shí)施,致力于開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的F級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)。在兩機(jī)專項(xiàng)的重燃專項(xiàng)中,涉及了F級(jí)富氫燃料重型燃機(jī)的技術(shù)研究,F級(jí)富氫燃料重型燃機(jī)技術(shù)研究與驗(yàn)證是基于重燃專項(xiàng)300 MW級(jí)F級(jí)重型燃機(jī)產(chǎn)品,重點(diǎn)解決富氫合成氣燃料所帶來(lái)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,其研究成果可以極大地拓展F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用空間,為我國(guó)富氫合成氣燃料發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展提供技術(shù)支撐。

圖5給出了不同軸向位置處O

、H

O、CO和NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿徑向分布的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較,其中所取的軸向位置在圖4右圖中示出。由圖4可以看出,采用上述的反應(yīng)機(jī)理和數(shù)值模型所獲得的溫度、主要反應(yīng)物O

、主要產(chǎn)物H

O、中間產(chǎn)物CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的預(yù)測(cè)值均與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。微量產(chǎn)物NO的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果在火焰根部位置和后部射流區(qū)有些許偏差。應(yīng)該說(shuō)明的是,本文對(duì)H

、CH

、CO

、OH等其他組分以及速度場(chǎng)的預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值均進(jìn)行了比較,結(jié)果均給出了良好的吻合性。

3 結(jié)果分析和討論

圖6給出了摻氫比為0~100%的6種工況下,燃燒室沿火焰筒縱向中心截面的溫度分布等值線。由圖6可知,由于氫氣的反應(yīng)活性大,隨摻氫比增加,燃料混合氣體的化學(xué)反應(yīng)點(diǎn)火時(shí)滯減小,混合氣可以在更短的時(shí)間內(nèi)被點(diǎn)燃,因而反應(yīng)發(fā)生在更上游的位置,火焰高溫區(qū)位置向噴嘴方向移動(dòng)。同時(shí),由于反應(yīng)活性大,氫氣的燃燒相比甲烷更加快速,使得火焰長(zhǎng)度縮短。此外,由圖3可以看到,在所研究的計(jì)算條件下,混合氣體的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣入S摻氫比的增加而增大,當(dāng)預(yù)混器噴出的混氣的氣流速度低于火焰向上游的傳播速度時(shí),出現(xiàn)回火現(xiàn)象

。

現(xiàn)今的大型燃?xì)廨啓C(jī)中安裝的干式低NO

(DLN)燃燒室,普遍采用預(yù)混燃燒方式實(shí)現(xiàn)降NO

排放。預(yù)混燃燒器的不足在于燃燒穩(wěn)定范圍比常規(guī)擴(kuò)散燃燒器狹窄,并且容易出現(xiàn)回火現(xiàn)象。在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器內(nèi),有可能燒損上游無(wú)冷卻的部件,因此防止回火現(xiàn)象非常重要。

第二,受害方社會(huì)地位差異懸殊?!肮芬а颉卑钢校瑥埿赂皇谴謇锏湫偷睦蠈?shí)人,老實(shí)人在熟人社會(huì)里向來(lái)循規(guī)蹈矩,做事低調(diào),遇到不公平的事情,大多忍氣吞聲。“青楞”明明欺負(fù)了自己,卻只能采用“賭咒”的方式來(lái)主張公道?!把虺曰ㄉ卑钢?,王貴春一家屬于村里的門頭大戶,而且是經(jīng)濟(jì)能人,卻受了“青楞”的“大氣”,差點(diǎn)家破人亡。

由圖7可知,當(dāng)燃料中加入H

時(shí),由于中心值班噴嘴以擴(kuò)散燃燒的方式進(jìn)行,即燃料與空氣并非事先混合,因此不具備燃燒條件,火焰不會(huì)向上游傳播。圖7中值班噴嘴壁面溫度隨著燃料中摻氫比的提高并未出現(xiàn)回火所導(dǎo)致的高溫區(qū)域。

圖8給出了不同燃料摻氫比條件下的燃燒室出口溫度分布情況。由圖8可以看出,摻氫比發(fā)生變化時(shí),燃燒室出口的溫度分布大體相似,氫氣的加入對(duì)燃燒室出口的溫度分布幾乎不產(chǎn)生影響。高溫區(qū)域位于燃燒室出口中部,最高溫度位于后部透平葉片約2/3葉高位置,葉尖葉片薄、強(qiáng)度差,而葉根通常應(yīng)力較大,燃燒室出口的這種溫度分布趨勢(shì)可為葉片的安全工作提供保障。

表3給出了不同摻氫比條件下燃燒區(qū)域火焰最高溫度、出口平均溫度、出口最高溫度以及出口溫度分布不均勻系數(shù)的計(jì)算值。由表3可以看出:不同摻氫比燃料均獲得了所要求的透平進(jìn)口溫度1 700 K;出口溫度分布不均勻系數(shù)

也均滿足小于10%的要求,隨摻氫比增加,出口溫度場(chǎng)趨于更加均勻;純氫氣燃燒時(shí),出口溫度分布不均勻系數(shù)略有增加。

表4給出了燃燒室出口的主要產(chǎn)物組分CO、CO

、H

O質(zhì)量分?jǐn)?shù)及NO

的排放計(jì)算結(jié)果。其中NO

的排放值

為修正到干基15%氧氣濃度氣態(tài)污染排放物的值,計(jì)算公式為

綜上所述,丹參注射液聯(lián)合小劑量阿司匹林治療妊娠期高血壓疾病的臨床療效顯著,可顯著改善患者的臨床癥狀,改善母嬰結(jié)局,其作用機(jī)制可能與降低患者血清中TNF‐α、IL‐6、HMGB1水平有關(guān)。

(4)

相對(duì)本科的通識(shí)教育,大部分高職院校的通識(shí)教育并沒(méi)有得到普遍重視,無(wú)論是理論建設(shè)還是實(shí)踐落實(shí)都存在不少問(wèn)題。

由表4可以看出,隨燃料摻氫比的提升,燃燒室出口CO和CO

濃度下降,H

O的濃度增加。隨著燃料中摻氫比的增加,燃燒室出口H

O含量增加。燃?xì)饨M分的變化會(huì)導(dǎo)致透平焓降的變化和換熱特性的改變。此外,隨摻氫比的增加,燃燒室出口CO和CO

排放值降低,且在所研究的工作條件下,CO生成量很少,燃燒進(jìn)行完全,可達(dá)到接近100%的燃燒效率。在NO

的排放方面,由于所研究的燃燒室的工作條件為貧燃料條件,同時(shí)燃料中不包含固定N,因而NO

的排放主要為熱力型NO??梢钥吹?NO

的排放隨H

的增加呈增加的趨勢(shì),但增幅不大,純氫氣時(shí)具有較高的排放值。

4 結(jié) 論

本文對(duì)某F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室在不同摻氫比條件下的燃燒和排放性能進(jìn)行了數(shù)值研究和分析。結(jié)果表明:在維持機(jī)組輸出功率不變的條件下(以當(dāng)量熱量的H

代替CH

),當(dāng)燃料中摻入H

時(shí),燃燒室中的最高火焰溫度不發(fā)生顯著變化;出口平均溫度及溫度分布均可滿足機(jī)組的原始參數(shù)要求;燃料中H

的加入會(huì)使以貧預(yù)混方式工作的燃燒器產(chǎn)生回火問(wèn)題。對(duì)于本文的研究對(duì)象,當(dāng)摻氫比大于40%時(shí),在預(yù)混段內(nèi)出現(xiàn)因回火產(chǎn)生的高溫區(qū)域。以擴(kuò)散方式工作的燃燒器可大大降低回火風(fēng)險(xiǎn)。

在污染物排放方面,燃料中H

的加入會(huì)降低燃燒室出口CO和CO

排放量;NO

的排放量隨著燃料摻氫比的增加呈增加的趨勢(shì),但變化并不顯著,純氫氣燃燒時(shí)有較高的NO

排放值。隨燃料摻氫比的增加,產(chǎn)物中H

O含量增加,將對(duì)后部透平的做功能力和換熱特性產(chǎn)生較大影響。

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