Образование окислов азота при горении подготовленных топливовоздушных смесей

Образование оксидов азота при горении подготовленных смесей топлива с воздухом представляет интерес из тех соображений, что только при горении смеси можно проследить некоторые основные закономерности процесса.

Экспериментальное исследование с целью изучения закономерностей изменения концентрации оксида при изменении в широких пределах режимных факторов было проведено на стенде, оборудованном туннельной горелкой с принудительной подачей воздуха от вентилятора. В смесителе горелки обеспечивалось обычное для промышленных устройств качество смешения газа с воздухом. Туннельная горелка была выбрана в связи со сравнительно хорошей изученностью полей концентраций и температур и достаточной стабилизацией факела при изменении состава смеси и нагрузки в широких пределах.

Исследованы режимы в диапазонах изменения тепловых нагрузок q топочного объема, равных 10-60 МВт/м3, с интервалом 1,16 МВт/м и коэффициента избытка воздуха а от 1 до 1,6.

Анализ условий образования оксида азота при горении предварительно подготовленных гомогенных смесей позволил сделать следующие выводы.
Изменение коэффициента избытка воздуха от 1,2 до 1,05 снижает концентрацию оксида азота на 35-48 %.

Величина выхода оксидов азота зависит от подготовки топливовоздушной смеси, турбулентности и охлаждения пламени; в турбулентных диффузионных пламенах выход оксида азота меньше зависит от коэффициента расхода воздуха, чем в ламинарных или близких к ним.

Турбулентность и теплоотдача из зоны горения оказывают сильное влияние на выход оксидов азота; во всех случаях с увеличением турбулентности и размера горелки выход оксида азота увеличивается.

Е.Н. Тишкова