【摘 要】
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分散采暖是冬季采暖的重要方式之一,分散采暖使用散煤做燃料且直燃直排的方式造成了严重的空气污染。针对分散采暖污染物排放问题,我国提出了“煤改电”“煤改气”等清洁采暖
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分散采暖是冬季采暖的重要方式之一,分散采暖使用散煤做燃料且直燃直排的方式造成了严重的空气污染。针对分散采暖污染物排放问题,我国提出了“煤改电”“煤改气”等清洁采暖方式,但囿于资源、经济、习惯等因素,固体燃料采暖仍具有很大的市场。基于此,清洁采暖炉具成为一个重要发展方向,考虑到农村燃料多样化的现实,具有较广燃料适应性的炉有较大市场需求。为此,本研究建立了一种可以燃用高挥发性燃料和低挥发性燃料的炉具模型,并采用CFD进行了模拟研究。设计的炉具模型能在正烧和反烧模式间进行切换。本文以秸秆颗粒燃料作为高挥发性燃料的代表,模拟了炉具在反烧工况下的运行性能,结果表明:在设计功率为24kW的炉子上,燃烧室内最高温度1271℃,平均温度421℃,计算热效率达89%。此外,以福建无烟煤为低挥发分燃料的代表,模拟了炉具在正烧工况下的运行性能,结果表明:在保持炉具设计功率不变情况下,计算热效率仅有41%。在同一炉具上模拟正烧和反烧的计算热效率结果差距很大。本文还研究了反烧工况下烟气再循环对颗粒燃料燃烧和炉具NOx排放的影响。10%烟气再循环进入一次进风口时,燃烧室内最高温度降低44℃,NO排放量降低27%,但等量烟气再循环进入二次进风口时没有减排效果。烟气从一次进风口进入燃烧室时,燃烧室内温度随烟气量的增加而降低,回流比例从0增加到30%,最高温度降低266℃,烟气出口平均温度降低4℃,NO的排放量也随烟气再循环量的增加而降低,回流比例在15%以内时,降低速率较快,超过15%后,降低速率减慢,烟气再循环对炉具热效率的影响较小,仅降低1%。烟气再循环可以在基本不影响热效率的情况下有效降低NOx的排放量.
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