氢气燃烧低NOx排放特性及数值模拟

能源和环境问题的双重困扰，使得氢能的研究极具重大意义，尽管氢气是一种洁净燃料，但是仍有对环境和人体有害的NOx生成，所以，我们有必要对氢气燃烧过程中NOx生成机理及高效低污燃烧做进一步了解。 本文分别采用了氢的预混合燃烧、调整N2比例燃烧、氢的分级燃烧、氢的浓淡燃烧等方法，以考察其NOx生成特性。其中浓淡燃烧具有较低的NOx排放，通过控制浓淡两侧氢气／空气比例及总体过量空气系数等参数来研究NOx的排放规律，同时关注主燃区火焰的温度和燃料在高温区的反应时间对NOx生成的影响，为进一步研究氢燃烧NOx的排放控制措施提供理论和数据的支持。另外，减小N2比例，也可以降低NOx生成，这对于氢气掺纯氧燃烧具有一定的指导意义。 其次，针对目前制氢贮氢等诸多问题尚未完好解决的现状，研究了氢气——天然气的预混合燃烧，初步考察添加氢气对甲烷燃烧及污染排放方面的影响，寻求有效的组织方式，在满足高效率燃烧的情况下实现最低污染排放。 最后，研究了氢气再燃存在NH3和HCN对NOx生成的影响。氢气再燃在微量NH3氛围中有较低的NOx排放，而在HCN氛围中则会增加NOx的生成。