燃烧与燃烧室.ppt

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1、Chapter11MechanismsofPollutantFormationandLowEmissionCombustors2008-41BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics本章主要内容低污染燃烧室概述燃烧室的污染排放成分生成机理及影响因素国际民航组织的污染排放规定降低污染排放的原理先进的低污染燃烧室2008-42BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics低污染燃烧室概述2008-43BeijingUniversityofAeronauticsandAstronau

2、tics航空燃气涡轮发动机燃烧室概述燃烧室是能量转换装置化学能热能在航空燃气涡轮发动机各种工作状态的参数下满足各种性能要求2008-44BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics民航飞机发动机的主要工作状态2008-45BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics限定低污染燃烧室一般指民用发动机燃烧室；特别地，指现在干线客机大涵道比涡扇发动机燃烧室。2008-46BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics什么是低污染燃烧室？相对

3、于ICAO（国际民航组织）排放规定低的燃烧室，称之为低污染燃烧室。其中衡量的关键指标是NOx。2008-47BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics燃烧室的污染排放成分生成机理及影响因素2008-48BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics燃烧室的污染排放成分按照ICAO规定：NOx，Smoke，CO，UHC（unburnedHydrocarbon）2008-49BeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNOx的生成机理

4、NOx主要是指一氧化氮NO和和二氧化氮（NO2）；燃烧过程中生成的NOx主要是NO；在燃气轮机燃烧室的出口NO2由NO氧化生成；因此，主要讨论NO生成机理。2008-410BeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNO生成机理ThermalNO（热力NO）NitrousOxideMechanism（N2O）PromptNO（瞬发）FuelNO（燃料NO）2008-411BeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsThermalNO大气中的氮在高温区（火焰中和火焰后燃气中）的氧

5、化，这是一个吸热过程，并且温度超过1850K。反应机理(extendedZeldovichmechanism)：2008-412BeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsThermalNO进口温度影响：2008-413BeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsThermalNO停留时间的影响2008-414BeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNitrousOxideMechanism贫燃料预混燃烧2008-415Beij

6、ingUniversityofAeronauticsandAstronauticsPromptNO与ThermalNO不同，出现在火焰前区，这个现象与化学动力学控制反应系统矛盾。反应机理：2008-416BeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFUELNO轻质蒸馏油含有小于0.06％的有机氮，重质蒸馏油含有约1.8％的有机氮。在燃烧过程中，部分的燃料中氮形成了FuelNO。在JetA燃油中，该生成量很小。2008-417BeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNOX在各

7、种状态下的相对生成量燃料:Methane方式：预混合燃烧Tg=1900KTg=1500KTHERMAL60%5%NITOUSOXIDE10%30%PROMPT30%65%2008-418BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics压力对NOX影响对于常规燃烧室，压力增加导致NOX增加。NOX正比于Pn，n＝0.5－0.82008-419BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics燃油雾化的影响雾化越好，NOX排放越少。2008-420BeijingUniver