马晓茜等�燃气火焰中热力型��、的生成与控制�月洛沪七二�,�,,分,尸卜,十书��,江不日、���、舌人谈�一尸�斗卜一�本泞�左卜�巧试七��户卜习『�一厂可仄��二匕�止、、�产�目�二〕二口�产儿�气」�口二甲,�马晓茜梁淑华�华南理工大学电力学院广州��������������������������������������������一����������������旧������������摘要燃气火焰中热力型��二以��为主,燃烧温度对��生成起决定作用,空气系数也主要通过改变燃烧温度影响����生成。燃烧温度大于����时,有较多��生成。降低燃烧温度与保持高效燃烧相协调是控制��、生成的关键。关键词燃气火焰热力型��、温度空气系数燃烧方式燃烧器���������������������、�����一���������������������������������������������������������!������������������������������������������������������������������、�����、������������������������������������������������,�������������������,�����!��������������������������������������������������������������������������������������������������������、������������、�一������������������!、�����������������������������������������������化石燃料的直接燃烧向大气排放的粉尘、���、���、���是主要的大气污染源。因此,煤的清洁利用成为环境科学技术与能源科学技术的交叉热点。煤的气化利用,是煤清洁利用的方向。但是,煤气在高温下燃烧,空气中的��被氧化成热力型��、。随着煤制气、油制气、液化石油气、天然气、焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气等燃气使用规模的扩大,以及人们环境意识的进一步增强,燃气火焰中热力型��、成为人们关注的对象。嫩烧产生的���中,���占���一95%。因此,NO、反应动力学研究的热点是NO的生成。热力型NO的生成主要取决于燃烧温度,故常以降低反应温度为抑制热力型NO生成的手段,但这又与稳定、高效燃烧的技术思路相矛盾。因此,必须定量研究反应温度与NO、的关系,为合理实现低Nox燃烧提供理论依据。1热力型NO、生成机理N:在高温下氧化通过如下反应进行:气()芬全()+()(1)凌]N+()笼尸兰N+N()(2)k一l(E,=314kJ/mol,E_,=O)k,()+N哥全N()+()(3)k一2(E:一29kJ/mol,E。=165kJ/mol)总反应式如下:N。+()夭牛胜ZN()一178kJ/mol(4)这是一个吸热反应,正反应活化能远大于逆反应活化能,故温度对NO生成起控制作用。按化学动力学原理,有:d〔N()〕dr一kl〔N。〕〔()〕一k_、〔N()〕〔N〕+k:〔N〕〔()2〕一k一。〔N()〕〔()〕(5)d〔N〕dr=k,〔N,〕〔()〕一k_,〔N〕〔N()〕+k:〔N()〕〔()〕一k:〔N〕〔()2〕(6)因为〔N〕的变化速度较其他成分慢很多,d〔N〕dT、O,代人式(6)得:环境导报1997年第2期环境科技〔N〕-k,〔N:〕〔()〕+k_。〔N()〕〔()〕k一,〔N()〕+kZ〔()2〕匆们代人式(5)整理后得:d〔N()〕dr一kIk2〔()〕〔():兀NZ〕一k!kZ〔N()〕2〔()〕发生沪娜气二,.仍k一。〔()2〕+k一,〔N()〕宁、.民溉分印即们3O(苦民,、丫(7)因〔()2〕》〔N()〕,故:k,〔N()〕《kZ〔():〕.对式(7)忽略走:〔N()〕项,并考虑到〔():〕常处于平衡状态,得〔()〕=k。〔()2〕一z,则式(7)化为:d〔N()〕dr一Zk)k、〔N:〕〔()〕(8)Zeldovich通过实验对反应常数进行测定,得:7犯.翻山】1.”.,国】19匆20国,d〔N()〕dr=3又10,4〔NZ〕〔()2〕·exP(一5在2000/Rrl’)(9)式中:〔N()〕、〔N:〕、〔()。〕分别为3种气体浓度,mol/cm3月’为绝对温度,K;R为气体常数.J八mol·K)o2影响热力型Nox生成的主要因素2.1温度的影...
