王城景, 齐立典, 辛 玥, 王 珂, 张引弟,3*

(1.长江大学石油工程学院, 武汉 430100； 2.中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司工程建设管理部, 东营 257000；3.加拿大国家研究院测量科学与标准研究中心, 渥太华 KIAOR6, 加拿大)

近年来,燃煤工业锅炉逐步被燃气锅炉取代,为了进一步满足日趋严格的大气污染物排放标准,多种形式减排技术手段受到推广应用[1-2]。作为实现低氮燃烧之一的加湿燃烧技术受到广泛研究,认为在燃烧过程中添加水蒸气是一种有效的方法,其中在燃气轮机湿空气透平循环中已经实现降低NOx排放的效果,但在燃气工业锅炉上应用研究并不多见,加湿燃烧技术也是烟气再循环技术的延伸,因为燃烧尾气中通常含有大量水蒸气。因此,研究H2O对甲烷燃烧特性及污染物排放的影响对于加湿燃烧技术在工业燃气锅炉上的推广应用以及对于水合物的开发利用具有实际意义。

国内外众多学者利用实验或者数值模拟手段分析和探究水蒸气对于气体燃料燃烧的影响。Padilla等[3]通过实验测量水蒸气稀释的非预混甲烷与空气对冲火焰中的组分结构分布,结果表明水的化学作用将改变OH,H和O自由基的产生和消耗,OH强度和反应区厚度随水的增加而降低,水主要是通过热效应来降低火焰温度直至熄灭。贺元骅等[4]探究低压细水雾添加氯化钾对抑灭性能的影响,在密闭空间内开展了含不同浓度氯化钾的低压细水雾对正庚烷池火的抑灭实验。……