W型辐射管_排烟循环中W型辐射管的流动传热和NOx排放特性

      为了解决W型辐射管温度均匀性差和NOx排放过高的问题，提出了一种新型的带烟气循环的W型辐射管，建立了该辐射管的数学模型，并采用数值计算的方法进行了模拟研究。在验证模型可靠性的基础上，比较了带烟气循环的W型辐射管和传统W型辐射管的流场、温度场和NOx排放。结果表明，带烟气循环的W型辐射管气体平均流速是传统W型辐射管气体流速的3倍，百分之57.6的烟气参与再循环；带烟气循环的W型辐射管气体燃烧温度为2260K，比W型辐射管低192K；带烟气循环的W型辐射管壁面温差为166K，比传统W型辐射管小76K；带烟气循环的W型辐射管NOx排放量为9.9×10-5，而W型辐射管NOx排放量为7.98×10-4。外直管的外套与管套相连，两个管套的外套与支架相连。支架两侧设有陶瓷纤维毯，支架上固定有烟管。烟管延伸到一个内直管的内部设置，另一端设置陶瓷纤维毯。本实用新型提供的W型辐射管结构简单，使用方便。外直管、内直管和弯管组合连接，便于拆卸和维护。支架两侧设有陶瓷纤维毯，可提高支架的耐高温性，防止管口连接处变形。烟管延伸到一个内直管的内部设置，可排放烟气，提高辐射效率。

      烟气回流W型辐射管热过程数值模拟，基于商业软件FLUENT，采用RNGK-δ模型和非预混燃烧模型，建立了烟气回流W型辐射管燃烧器的燃烧和传热三维数学模型，模拟辐射管的湍流和燃烧状态，获得出口NOx排放的计算结果；通过与相应的实验数据进行比较，验证了该模型的可靠性。分析了辐射管内流体流动、传热和燃烧的特点，研究了气体流量和空气预热温度对辐射管使用性能的影响；结果表明，气体流量的增加会增加辐射管壁温度的不均匀性，而预热温度则相反；两者与辐射管的加热 能力呈正相关，但都会增加出口烟气中的NOx含量。