1 .擴(kuò)散燃燒器噴口設(shè)計(jì)
一般情況下, 對于氣體非預(yù)混擴(kuò)散燃燒, 其燃燒器的噴口大多采用圓形。擴(kuò)散燃燒火焰結(jié)構(gòu)主要取決于燃料流量和噴口直徑。近年來許多研究者考慮改變?nèi)紵鞒隹谛螤顏砜刂茢U(kuò)散火焰結(jié)構(gòu)。對于相同的直徑圓形噴口, 如果采用漸縮式圓形噴口, 其火焰結(jié)構(gòu)長度和 NO x 排放將會(huì)發(fā)生變化, 隨著噴口速度的增加, 漸縮噴口的火焰長度大于普通直圓形噴口, 其 NO x 排放也略高于普通直圓形噴口擴(kuò)散式燃燒。
Qu inn等人通過將三角形噴嘴和圓形噴嘴的射流流場對比發(fā)現(xiàn), 對于同樣的流量, 不規(guī)則形狀噴嘴射流能明顯提高射流流體的剛性, 從而使射流流動(dòng)混合加強(qiáng), 提高射流穩(wěn)定性, 這是一種極其簡單的提高射流穩(wěn)定性的措施。M I等研究核對了 9種不同結(jié)構(gòu)的噴口射流流場特性,總的來說, 非圓形結(jié)構(gòu)噴口射流的湍流擾動(dòng)強(qiáng)于普通等直圓形噴口射流, 射流將卷吸更多邊界氣流, 其中, 等腰三角形結(jié)構(gòu)的噴口中心速度降低得*快, 說明射流擾動(dòng)混合效果*強(qiáng), 射流過程湍流強(qiáng)度*強(qiáng), 射流剛性也*強(qiáng)。
2. 不同結(jié)構(gòu)同軸射流燃燒器
為了提高擴(kuò)散火焰的燃燒性能, 增強(qiáng)和控制火焰剛性, 在一定程度上降低污染排放, 很多氣體燃燒器都采用同軸射流不同開口形式的擴(kuò)散火焰燃燒器的結(jié)構(gòu)形式。美國勞倫斯國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了弱旋流的超低 NO x 排放的氣體燃燒器, 通過一定的側(cè)板傾斜旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 達(dá)到改變空氣和燃料的混合結(jié)構(gòu), 從而改變?nèi)紵鹧娼Y(jié)構(gòu)而達(dá)到降低 NO x 排放的目的 。
Sze等人對兩種同軸射流結(jié)構(gòu)的燃燒器的燃燒性能和 NOx 排放進(jìn)行了比較, 相同 R e數(shù)和燃燒當(dāng)量比的情況下, 環(huán)形布置總 NO x 排放高于圓孔布置。研究表明, 一定強(qiáng)度的旋流能在燃燒器噴口處形成中心環(huán)形回流區(qū), 促進(jìn)混合, 進(jìn)而減少污染物排放和穩(wěn)定燃燒。 Ph illips等 [ 11] 把旋流結(jié)構(gòu)引入普通同軸射流燃燒器中, 在同流空氣環(huán)向管內(nèi)加裝了導(dǎo)引葉片, 通過改變導(dǎo)引葉片與中心軸的傾角來得到不同旋流強(qiáng)度。不同的旋流強(qiáng)度混合條件下, 火焰呈現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)特性, 適當(dāng)?shù)男鳁l件下, 能夠增加混合, 形成特定的火焰結(jié)構(gòu),使火焰穩(wěn)定性和燃燒性能提高
