惰性气体射流协同控制火焰振荡和NO_(x)排放性能研究  

Inert Gas Jet Collaborative Control of Flame Oscillation and the Performance of NO_(x)Emission

作　　者：陶成飞 孙荣岳[1] 张靓 王祎晨 陈玲 梁绍华[1] 叶江明[1] TAO Chengfei;SUN Rongyue;ZHANG Liang;WANG Yichen;CHEN Ling;LIANG Shaohua;YE Jiangming(School of Energy and Power Engineering,Nanjing Institute of Technology,Nanjing 211167,China;MayAir Technology(China)Co.,Ltd.,Nanjing 211111,China)

机构地区：[1]南京工程学院能源与动力工程学院,南京211167 [2]美埃(中国)环境科技股份有限公司,南京211111

出　　处：《重庆科技学院学报（自然科学版）》2024年第1期93-99,共7页Journal of Chongqing University of Science and Technology：Natural Sciences Edition

基　　金：中国博士后科学基金第73批面上资助项目“等离子体超前主动控制燃烧热声振荡的过程解耦与调控机制”(2023M731492);江苏省基础研究计划(自然科学)青年基金项目“纳秒脉冲等离子体射流超前调控燃烧热声振荡的解耦途径和抑制规律研究”(BK20230699);江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目“等离子体超前抑制燃烧热声振荡的解耦机理与调控机制”(23KJB470010);南京工程学院引进人才科研启动基金项目“氨气射流同步调控燃烧热声振荡和氮氧化物生成机理研究”(YKJ202107)。

摘　　要：预混火焰燃烧通常会出现热声振荡等问题,严重制约了燃气轮机或油气锅炉的安全运行和洁净排放。为此,提出通过惰性气体射流来调控预混燃烧过程,从而实现火焰振荡和NO_(x)排放的协同控制。惰性气体射流将导致预混火焰振荡模态迁移,既可降低火焰振荡幅值,还可使火焰振荡频率发生改变。相对原子质量大的氩气比相对原子质量小的氦气的控制效果好。惰性气体射流能够显著改变火焰结构,使预混火焰长度变短。Premixed combustion often encounters problem such as thermoacoustic oscillations,which seriously restricts the safe operation and cleaner emissions of gas turbines or oil and gas boilers.Therefore,it is proposed to use inert gas jet to regulate the premixed combustion process,thereby achieving synergistic control of flame oscillation and NO_(x)emissions.Inert gas jet will cause the transferring of oscillation modes in premixed flames,which can reduce the amplitude of flame oscillation and change the frequency of flame oscillation.The argon gas with a higher atomic mass has better controlling effects than the helium gas with a lower atomic mass.Inert gas jet can significantly change the flame structure and shorten the length of the premixed flame.

关 键 词：火焰振荡 惰性气体 热声耦合 横向射流 氮氧化物 

分 类 号：TK16[动力工程及工程热物理—热能工程]