采用组分输运模型对矿井乏风与空气混合气体在二维锥形燃烧器的燃烧过程进行了研究,分析了不同体积分数的瓦斯燃烧特性。结果表明:矿井乏风沿着中心轴线方向射入热氛围后遇热,在燃烧器中心轴线方向发生多点自燃现象,瓦斯浓度降低2.67%,燃烧器出口处二氧化碳浓度达到了0.031 9%;随着乏风体积分数提高,燃烧器内氧化性气氛较强,一氧化碳和二氧化碳体积分数生成量显著增加,分别达到867.61%和283.02%;当瓦斯体积分数小于0.1%,氛围温度不会对燃烧器内瓦斯的燃烧反应产生影响,当瓦斯体积分数为0.2%~0.4%,其贫燃温度为400 ℃,随着体积分数进一步提高,贫燃温度逐步降低。表明煤矿乏风超低浓度瓦斯通入燃煤锅炉作为辅助燃料进行氧化增热是可行的。
1 几何模型建立及网格划分
2 数值方法
2.1 数学模型
2.2 边界条件设定及求解
3 计算结果和分析
3.1 燃烧器内流场模拟
3.2 矿井乏风贫燃极限
3.3 乏风瓦斯体积分数对燃烧特性影响
3.4 乏风瓦斯体积分数对污染物生成影响规律
4 结语
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会