合成氣柔和燃燒實(shí)現條件數值研究

第27卷第1期《燃氣輪機技術(shù)》Ⅴol.27No.12014年3月GAS TURBINE TECHNOLOGYMar.,2014合成氣柔和燃燒實(shí)現條件數值研究黃明明2,邵衛衛3,張哲巔,熊燕…,劉艷'3,肖云漢1.中國科學(xué)院能源動(dòng)力重點(diǎn)實(shí)驗室(工程熱物理研究所),北京100190;2.中國科學(xué)院大學(xué),北京1001903.中國科學(xué)院能源動(dòng)力研究中心,江蘇連云港222069)摘要:運用 Chemkin程序建立空氣分級、帶煙氣回流的燃燒模型,研究4種燃料、2種空氣預熱溫度、3種工作壓力下實(shí)現柔和燃燒所需的煙氣回流比例。主當量比增加時(shí),回流煙氣的溫度升高,氧摩爾分數降低,有利于為柔和燃燒創(chuàng )造¨“高溫低氧”的氧化劑氣氛,導致轉捩回流比例降低。對于氫氣燃料,相同煙氣出口溫度時(shí),增加工作壓力,轉捩回流比例會(huì )升高,轉捩NO排放降低,這可能和回流煙氣的氧摩爾分數降低有關(guān)關(guān)鍵詞:柔和燃燒;合成氣;敏感性分析;NO、排放中圖分類(lèi)號:V231.2+5文獻標識碼:A文章編號:10092889(2014)01001606整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)( Integrated Gasification氮氣,研究經(jīng)CO2或氮氣稀釋的烴類(lèi)燃料柔和燃燒Combined Cycle,IGCC)中煤氣化產(chǎn)物合成氣中的氫的NO、排放特性,結果為NO排放降低,火焰亮度氣含量受煤炭種類(lèi)、氣化工藝的影響在15%~50%降低。G.G.Sve6研究柔和燃燒用到經(jīng)氮氣或之間變化-2。如果合成氣燃氣輪機采用稀預混燃CO2稀釋的天然氣燃料,利用實(shí)驗數據分析空氣預熱燒,氫氣含量的變化引起預混火焰傳播速度波動(dòng)導溫度對燃燒場(chǎng)溫度分布的影響,結果表明在沒(méi)有空氣致燃燒不穩定和破壞性回火,影響安全穩定工作,因預熱時(shí)即可得到較為均勻的溫度分布。綜上所述,學(xué)此燃機廠(chǎng)商大都采用稀釋擴散燃燒技術(shù)。該技者多關(guān)注甲烷等烴類(lèi)燃料的柔和燃燒特性,對合成氣術(shù)由于需要添加稀釋劑,運行成本會(huì )相應地增加;從柔和燃燒研究較少。為了探索IC背景下合成氣環(huán)境保護的角度出發(fā),需要進(jìn)一步降低NO.生成,燃氣輪機采用柔和燃燒技術(shù)的可行性,有必要開(kāi)展數從而不得不添加更多的稀釋劑,導致不穩定燃燒;另值模擬工作,為后續實(shí)驗探究提供基礎數據。本文建外,從工程應用的經(jīng)驗來(lái)看,該技術(shù)很難將NO、排放立空氣分級、帶煙氣回流的燃燒模型,數值研究合成降到1.0×10以下。鑒于以上問(wèn)題,有必要探索氣燃料實(shí)現柔和燃燒所需要的條件,即回流多少比例NO、排放更低的燃燒技術(shù)。柔和燃燒是反應物亼口的煙氣能實(shí)現柔和燃燒,最后綜合回流比例和NO溫度高于自燃溫度、反應最高溫升低于自燃溫度的燃排放數據得到空氣分配規律燒反應。反應物溫度高于自燃溫度,不存在燃燒穩定性的問(wèn)題;溫升低以致NO、排放和噪聲較低。1模型的建立和計算條件作為一種新型燃燒方式,柔和燃燒引起國內外1.1建立模型和模型介紹學(xué)者的普遍關(guān)注。B.B.Dls, Amir mardani,研究的燃料是:10MJ/m3合成氣(純氧氣化產(chǎn)P.Shia,YYu“研究柔和燃燒都用到甲烷/氫物)5Mm合成氣(空氣氣化產(chǎn)物),氫氣(10氣混合物燃料。除了甲烷/氫氣混合物燃料外,NPe°往甲烷、乙烯丙烷3種燃料中摻混CO2或m中國煤化工氣氮氣混合物(5MJCNMHO燃料的組分配比如表1收稿日期:20130509改稿日期:20130528基金項目:國家自然科學(xué)基金(51006104)作者簡(jiǎn)介:黃明明(1987-),男,博士研究生,學(xué)士,主要研究方向為燃氣輪機燃燒室設計。E-il:huangmingming@iet.cn。第1期合成氣柔和燃燒實(shí)現條件數值研究17所示,凈比能均為標準狀況下數值。運用 Chemkin軟ⅣSR3是模型中的主燃燒區,SR4是輔助燃燒件,建立空氣分級、帶煙氣回流的燃燒模型,通過(guò)調區,而FSR1和PSR2主要起摻混作用,因此PSR1和節回流比例,借助柔和燃燒判別準則,得到不同燃PSR2的反應器停留時(shí)間應設得小一些,為0.0005料、預熱溫度、工作壓力下實(shí)現柔和燃燒所需要的煙預設溫度也應該低一點(diǎn),為300K;PSR3和PSR4的氣回流比例(以下將實(shí)現柔和燃燒的最小回流比例停留時(shí)間設為0.1s,預設溫度為1600K。1600K簡(jiǎn)稱(chēng)為轉捩回流比例)。本文利用數值計算結果分預設溫度起到輔助點(diǎn)火源的作用,只要氧濃度和燃析燃料種類(lèi)、空氣預熱溫度、工作壓力、煙氣岀口溫料濃度合適,燃燒就會(huì )被激發(fā)。而PSR1中的300K度對轉捩回流比例、NO排放的影響。燃燒模型中,預設溫度起不到點(diǎn)火源的作用,且從PSR3流入的空氣分兩級進(jìn)入燃燒系統,結合轉捩回流比例和回流煙氣中可燃物濃度太低,很難發(fā)生燃燒,導致NO、排放數據,得到空氣最佳分配比例,為后續柔和PSR1中只摻混不反應;PSR2的預設溫度也為燃燒實(shí)驗研究提供數據參考。300K,但由于有新鮮燃料進(jìn)入,即使沒(méi)有輔助點(diǎn)火表1燃料配比源,只要從PSR1流出的氧化劑溫度高于混合物自燃溫度也能燃燒。10MJ/m3合成氣38%48%14%模型中,空氣從PSR1和PR4分兩級進(jìn)入系氫氣統,質(zhì)量流量分別記為mn和ma,FSR2的入口燃料5MJ/m3合成氣質(zhì)量流量記為m,定義主當量比46%me/mal注:將10MJ/m3合成氣、氫氣、5MJ/m3合成氣、氫氣/氮氣分別(2)(mr/mu)ste簡(jiǎn)稱(chēng)為F1、F2、F3、F4式中:(m/mn)。是化學(xué)當量的燃-空質(zhì)量流火焰面彌散是柔和燃燒的重要特點(diǎn)之一,在忽量比。中m實(shí)際上是圖1中PSR1、PSR2和FR3組略燃燒室內軸向和徑向的較小溫度差距時(shí),可以假成的子系統的當量比。如果空氣不分級,即PSR4設燃燒室內各點(diǎn)溫度相等。因此,可以用 Chemkin的入口空氣流量也從psR進(jìn)入系統,此時(shí)PSR4.1.1中的全混流反應器( Perfectly Stirred Reactor,PsR和PR3組成的子系統的當量比為:ⅨR)模擬柔和燃燒過(guò)程。本文用到的模型結構如圖1所示。該模型由4個(gè)PSR組成,其中PSR3模擬柔和燃燒過(guò)程,PSR3產(chǎn)生的煙氣部分回流到顯然,Φ。>Φ',因此,空氣分級時(shí)回流煙氣PSRI和空氣摻混摻混后形成的氧化劑進(jìn)入FR2溫度T3大于不分級時(shí)回流煙氣溫度T”,這樣空氣和燃料混合然后進(jìn)入主燃燒區FR3燃燒。FR4分級時(shí)回流更少的煙氣就可以實(shí)現柔和燃燒?？衫枚慰諝饫^續氧化PSR3產(chǎn)生的煙氣,確保燃見(jiàn),圖1柔和燃燒模型采用空氣分級的優(yōu)點(diǎn)是有利料充分反應?；亓鳠煔獾淖饔弥饕袃蓚€(gè):預熱空于實(shí)現柔和燃燒。氣到一定溫度,降低空氣中氧氣的摩爾分數。模型計算條件中的煙氣回流比例用r表示,定義運用以上模型,本文計算7個(gè)算例,各算例的工況參數設置如表2所示。算例1~4的結果比較4種不同燃料的柔和燃燒轉捩回流比例,算例1和5式中:m31是從PSR3流向PSR1的質(zhì)量流量,’的結果比較不同空氣預熱溫度下的柔和燃燒轉捩回m24是從R3流向PSR4的質(zhì)量流量。流比例與NO、排放,算例2、6和7的結果比較不同氣psR工作壓力下的柔和燃燒轉捩回流比例。中國煤化工度為1373K時(shí),圖1燃料」PSR2PSR4煙氣CNMHG量m=1.27g/s,在PSRI的入口空氣質(zhì)量流量ma與PSR4的入口空氣空氣質(zhì)量流量m2的和保持10g/s不變的情況下,mn從10g/s減小到4.9g/s,主當量比Φnm相應的從圖1柔和燃燒模型0.369增加到0.75。Φmm=0.369時(shí),煙氣溫度是燃氣輪機技術(shù)第27卷1373K,如果回流比例r太小,比如r=0,這時(shí)高,進(jìn)人PSR2足以讓燃料自燃,且產(chǎn)生一定溫升298K的空氣在ⅨSR中和298K的燃料摻混,由于時(shí)才可以認為實(shí)現了柔和燃燒。本研究正是借助溫度太低不會(huì )燃燒,只有進(jìn)入PSR3在有1600K輔FSR2中發(fā)生自燃、產(chǎn)生溫升這一特征建立柔和燃助點(diǎn)火源的情況下才發(fā)生燃燒反應,這種燃燒反燒的判別準則:PSR2的出口溫度T2高于PSR1的應只是傳統的預混燃燒反應,不是柔和燃燒。為出口溫度T1。使T2≥T1的最小煙氣回流比例稱(chēng)了在ⅣR3中實(shí)現柔和燃燒,得增加煙氣回流比例為轉捩回流比例,轉捩回流比例對應的NO、排放當r增加到一定程度,有充足的煙氣進(jìn)入PSR1稱(chēng)為轉捩NO、。和空氣摻混,使得從PSR1流出的氧化劑溫度足夠表2各工況參數設置空氣人口溫度燃料入口溫度作壓力總空氣質(zhì)量流量燃料質(zhì)量流量出口溫度算例燃料/K10l3251.27-1.771373-16731232981013250.110~0.1511373~1673298l013252982.36-3.51373-16732981373-16730.110~0.1501373~16732982987092750.110~0.11373~16733反應機制GRI-Mech3.0機制的最優(yōu)反應條件是:溫度2結果和分析1000~2500K,壓力1332~101325Pa,當量比2.1不同燃料的柔和燃燒實(shí)現條件0.1-~5。結合表2,本文的計算條件在 GRI-Mech圖2(a),2(b),2(c),2(d)分別是燃料Fl3.0機制最優(yōu)反應條件內。另外,該機制是天然氣P2、F3、F4的轉捩回流比例和轉捩NO、排放隨主當的詳細反應機理,而合成氣組分H2,CO,N2,CO2的量比Φ。的變化關(guān)系曲線(xiàn),燃料和空氣的入口溫氧化機理包含在該反應機理內。因此,合成氣柔和度、工作壓力、燃料和空氣質(zhì)量流量按照表2中的算燃燒用該機制是恰當的。例1、234設定,圖中r-1373K表示PR4的出口GRi-Mech3.0包含53種組分的325步基元反溫度T4=1373K時(shí)的轉捩回流比例曲線(xiàn),NO、應,其中NO、的生成涉及熱力型機理、快速型機理1373K表示T4=1373K時(shí)的轉捩NO、排放曲線(xiàn),和N2O中間體機理。熱力型機理包含以下其他符號的意思類(lèi)推。反應從圖2(a)可以看出,對于10MJM合成氣,T40+NNO+N1373K時(shí),當Φ。從0.37增加到0.8時(shí),轉捩回N+oNO+o流比例從61%逐漸降低到31%?？梢?jiàn),主當量比增+OH—NO+H加時(shí),只需要回流較少的煙氣即可實(shí)現柔和燃燒,這N2O-中間體機理包含反應是因為:當Φ。m從0.37增加到0.8時(shí),PSR3產(chǎn)生0+n2+MN,0+M的回流煙氣溫度從1380K增加到2128K,而回流H+N,ONO+NH0+n,oHH中國煤化工到3.5%,即回流煙氣CNMH顯著(zhù)降低,如圖3所費尼莫爾機理包含的主要反應是12示。從而只需要回流較少量的煙氣,即可在PSR1CH+N,hcn +N出口形成柔和燃燒所需要的“高溫低氧”氧化劑C+n,cN+N氣氛。第1期合成氣柔和燃燒實(shí)現條件數值研究450r-1373Kr-147350e60r-1673KNO-1373K350NO-1473K回300r-1373+203據50NO1653求+250320015030N:163K4030500.30.4主當量比主當量比(a)OMJ/m合成氣b)氫氣回NO-1373K30“NO1673多0.300.7091.11.30.8主當量比主當量比(c)5MJm合成氣(d氫氣氮氣圖2四種燃料轉捩回流比例和轉捩NO,排放隨主當量比的變化關(guān)系250014排放對基元反應208:NNH+0=NH+NO的敏感系數為正數且最大,說(shuō)明該基元反應對NO排放有顯著(zhù)促進(jìn)作用。Φm=0.6時(shí),NO排放對基元反明1500應178:0+N2NO+N的敏感系數最大,而這個(gè)1000基元反應正是熱力型NO、生成機理中的重要反應500之一,說(shuō)明此時(shí)熱力型機理對NO生成的作用開(kāi)始占主導。從反應器溫度的角度來(lái)看,Φmm=0.550.50.7時(shí),73=1750K,Φmm=0.6時(shí),73=1839K,可見(jiàn)當主當量比反應器溫度超過(guò)1800K以后,熱力型NO的生成對圖3回流煙氣溫度和氧摩爾分數隨主當量比的變化關(guān)系NO排放逐漸起主導作用,這一結論和 Stephen R觀(guān)察圖2(a)中的4條虛線(xiàn),可以看出:主當量Tum2理論分析的結果一致。當Φ。m=0.7時(shí),比增加時(shí),轉捩NO排放上升,且Φ=0.55-0.7基元反應178對NO排放起絕對的主導作用,而NO范圍內,上升的很明顯。PSR3的反應器停留時(shí)間最排放對其他基元反應的敏感系數越來(lái)越小。此時(shí)的長(cháng),且反應溫度最高,所以NO主要在這個(gè)反應器中國煤化工度高于1800K后,隨中產(chǎn)生。為了解釋=0.5-07范圍內NO著(zhù)溫CNMH GO生成反應對NO排排放明顯上升的原因,對T=1373K時(shí),PSR3中放的貢獻將越來(lái)越突出。NO排放進(jìn)行敏感性分析。敏感性分析中,得到綜合圖2(a)中的轉捩回流比例曲線(xiàn)和轉捩Φυ-=0.55,0.6,0.7三個(gè)主當量比下NO排放對基NO、曲線(xiàn),當Φ。增加時(shí),轉捩回流比例減少,即更元反應的敏感系數,結果表明,Φ。=0.55時(shí),NO易于實(shí)現柔和燃燒,但轉捩NO.會(huì )相應的升高。因燃氣輪機技術(shù)第27卷此,Φ。不是越大越好,權衡轉捩回流比例和轉捩(預熱溫度)是節約能源的重要措施之一。選取空NO3,選取Φ。=0.6是比較合適的,此時(shí)的NO排氣預熱溫度T=623K,利用圖1模型,探索T放為24×10-3左右,煙氣回流比例為39%左右(權623K下10M/m合成氣燃料柔和燃燒實(shí)現條件衡轉捩回流比例和轉捩NO3,選取合適Φ的依據燃料、空氣的質(zhì)量流量按照表2中算例5輸入,得到是控制NO排放在2.5×10以?xún)?的結果和Tm=298K的比較,分析空氣預熱溫度對從趨勢上看,圖2(a)和2(b)中的曲線(xiàn)相似,同柔和燃燒實(shí)現條件的影響。樣的思路分析圖2(b)中的曲線(xiàn)。權衡轉捩回流比圖5和圖6分別比較了兩種空氣預熱溫度下的例和轉捩NO,選取Φ。=0.6較恰當,此時(shí)的NO、轉捩回流比例和轉捩NO排放。由圖5可以看出排放為1.6×10-3左右,煙氣回流比例為42%左右。Φm相同時(shí),Tm=623K下的轉捩回流比例較T對比圖2(a)和2(c)中的數據發(fā)現,T和④298K小;而圖6中,中m相同時(shí),Tm=623K下的轉相同時(shí),5M/m合成氣的轉捩回流比例高于10捩NO.排放較Tm=298K大。它們都是因為相同MJ/m3合成氣,而5MJ/m3合成氣的轉捩NO,低于主當量比下增加空氣預熱溫度以后,回流煙氣的溫10MJ/m2合成氣。這可能和回流煙氣的溫度有關(guān),度升高?？梢?jiàn),增加空氣預熱溫度有利于實(shí)現柔和圖4給出了T=1373K時(shí),兩種合成氣的T3隨主燃燒。當量比的變化關(guān)系。從圖中可以看出,Φm相同時(shí),10MJ/m3合成氣的回流煙氣溫度高于5MJ/m3605298K,1373K98K,1473K298K,573K合成氣,因此回流更少的煙氣就可以讓PSR1流出-298K,1673K623K,1373K的氧化劑和燃料在PSR2中摻混后的混合物的溫度-623K,1473K--623K,1573K高于其自燃溫度,實(shí)現柔和燃燒,導致前者的轉捩回△-623K,1673K流比例較小。另外,整個(gè)反應器模型中PSR3的溫度最高,NO、也主要在R3中產(chǎn)生,因此PR3的工作溫度決定了NO、排放,10MJ/m合成氣的T3050較5MJ/m3合成氣高,導致前者的轉捩NO、高于后者。主當量比2200I0MJ/m圖5兩種空氣預熱溫度下轉捩回流比例2000-298K,1373K型1600-298K,1473K298K,1573K140298K1673K623K,1373K1200-623k.1473K-623K,1573K主當量比圖4兩種合成氣T3隨主當量比的變化綜合圖2(c)中的轉捩回流比例和轉捩NO曲主當量比線(xiàn),權衡轉捩回流比例和轉捩NO3后,選取Φnn=而執沮下的轉捩NO排放0.75比較合適。圖2(d)給出了氫氣/氮氣的轉捩中國煤化工5和圖6中的轉捩回回流比例和轉換NO隨主當量比的變化關(guān)系,分析流比,NMHG思路和圖2(c)類(lèi)似,不再贅述。權衡轉捩回流比例比例又不會(huì )使得轉捩NO.排放過(guò)高的情況下,選取和轉捩NO3后,選取Φm=0.85較合適。Φ=0.52.2不同空氣入口溫度的柔和燃燒實(shí)現條件2.3不同工作壓力的柔和燃燒實(shí)現條件燃氣輪機實(shí)際工作條件中,提高空氣入口溫度高壓是燃氣輪機實(shí)際工作條件之一,本部分研第1期合成氣柔和燃燒實(shí)現條件數值研究究F2燃料在兩種工作壓力P=405300Pa和P=降低。709275Pa下的柔和燃燒實(shí)現條件。溫度和壓力按(2)主當量比增加后,轉捩回流比例降低,更易照表2中算例6和算例7中的數據輸入,10g/s空于實(shí)現柔和燃燒,但是轉捩NO、排放相應的升高氣都從圖1中的ⅨR1進(jìn)入模型,即空氣不分級。因此主當量比不是越大越好。權衡轉捩回流比例和PSR2中的燃料流量按照表2中的數據供給,分別得轉捩NO排放,10MJ/m3合成氣、氫氣MJ/m3合到四種煙氣出口溫度。即當m=0.110g/s,m1成氣、氫氣/氮氣4種燃料的主當量比應該分別設為10g/s時(shí),T4=1373K;m=0.123g/s,mn=10g/s0.60.6、0.75、0.85時(shí),T4=1473K;m=0.136g/s,ma1=10g/s時(shí),T4(3)對于氫氣燃料,相同煙氣出口溫度時(shí),增加=1573K;m=0.150g/s,ma=10g/s時(shí),T=工作壓力,轉捩回流比例會(huì )升高,轉捩NO3排放降1673K。在以上條件下,得到不同煙氣岀口溫度下低,這可能和回流煙氣的氧摩爾分數降低有關(guān)。的柔和燃燒實(shí)現條件,并和常壓(P=101325Pa)下以上研究結果是基于IGCC背景下合成氣燃氣的結果比較,結果如圖7所示。從圖中可以看岀,相輪機燃燒室柔和燃燒數值計算得到。研究用到的燃同煙氣岀口溫度下,工作壓力從101325Pa增加到料是IGCC燃氣輪機中常用的幾種燃料,空氣預熱π09275Pa后,轉捩回流比例略有上升,而轉捩NO、溫度、工作壓力煙氣出口溫度也是基于IGCC燃氣排放下降。為了解釋其原因,比較了相同T4、不同輪機燃燒室的實(shí)際工作條件選取的,因此,本文的計壓力(P=101325Pa和P=π09275Pa)下的回流煙算結果將為后續實(shí)驗探究提供重要基礎數據。氣氧摩爾分數。結果發(fā)現,壓力升高后,煙氣的氧摩爾分數下降。而柔和燃燒的重要特征是混合物在溫參考文獻度高于自燃溫度、氧濃度合適時(shí)發(fā)生自燃,氧摩爾分「1焦樹(shù)建.論GCC電站氣化爐型的選擇[J,燃氣輪機技術(shù)數的降低顯然不利于自燃,因此需要回流更多的煙氣。所以,圖7中壓力升高轉捩回流比例升高,可能[2]郭樹(shù)才.煤化工工藝學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1992:143和煙氣氧摩爾分數的降低有關(guān)[3 Parkinson G. 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Effect of fuel mixture on m-型,研究4種燃料(10MJ/m3合成氣、氫氣、5MJ/m合成氣、氫氣/氮氣)、2種空氣預熱溫度(298K、623中國煤化工K)、3種工作壓力(101325Pa、405300P[10]CNMHG Operational characteristics of709275Pa)下的柔和燃燒實(shí)現條件,得到以下結論aparalleljetMildcombustionburnersystem[j].combustion(1)對于4種燃料,主當量比增加時(shí),回流煙氣nd Flame,2009,156:429-438的溫度升高,氧摩爾分數降低,有利于為柔和燃燒創(chuàng )(下轉第37頁(yè))造“高溫低氧”的氧化劑氣氛,導致轉捩回流比例第1期基于 Matlab/ Simulink的微型燃氣輪機動(dòng)態(tài)仿真研究37機動(dòng)態(tài)仿真研究[J].燃氣輪機技術(shù),2003,16(1):53Chengdu,sept.27-30,2011,779-788[7 J H. Kim, T.S. Kim, S T Ro. Analysis of the Dynamic Behav[9 Alberto Traverso, Aristide F. Massaro, Riccardo Sarpellini. Ex-ur of Regenerative Gas Turbine[ J]. Journal of Power and Enerternally Fired Micro-Gas Turbine: Modelling and Experimental Pe2001,215(3):339-346formance[ J]. Applied Thermal Engineering, 2006, 26( 16)[8 A Alimardani, H. Keshtkar, Babak Abdi, Optimization of Fuel935-1941ombustion in Micro-turbines[ C]. The Proceedings of Interna10]歐陽(yáng)艷艷,張士杰,趙麗鳳,微型燃氣輪機動(dòng)態(tài)模擬與分析ional Conference on Smart Grid and Clean Energy Technologie[J].工程熱物理學(xué)報,2012,33(3):361-365Dynamic Simulation Study based on Micro-Turbine Using Matlab/SimulinkYAN Zhi -yuan, XIANG Wen-guo, ZHANG Shi-jie, XIAO Yun-han(1. Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control, Ministry of EducationSchool of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096, China2. Key Laboratory of Advanced Energy and Power (IET), CAS, Beijing 100190, ChinaAbstract: Based on the platform of Matlab /Simulink, the model of each component was built, including compressor, combustionchamber, turbine and shaft model. And the dynamic model of micro turbine with the speed control system was developed. And then thedynamic responses to the stepwise load and load rejection were studiedTheto the load change process, and can be used as the model for the control system design and analysis. The speed control system meetsthe requirement of quick response and stability. The impact of combustion chamber gas heat inertia on dynamic performance was investigated. The result reveals that the impact can be ignored for the type of micro turbineKey words: micro-turbine; dynamic model dynamic response; heat inertia(上接第21頁(yè))[12] Stephen R. Turns.燃燒學(xué)導論:概念與應用:第二版[M].姚[1]GRI-MECH.[EB/OL].(2002-10-31)[20130328]ht強,譯,北京:清華大學(xué)出版社,2009:137139Numerical Study on Realization Condition of Syngas MILD CombustionHUANG Ming-ming", SHAO Wei-wei", ZHANG Zhe-dianXIONG Yan LIU Yan, XIAO Yunhan(1. Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;3. Research Center for Clean Energy and Power, Chinese Academy of Sciences, Jiangsu Lianyungang 222069, ChinaAbstract: Combustion model with air staging and gas recirculation was established through CHEMKIN package and MILD combustionas recirculation ratio were determined for four fuels, two air preheated temperatures and three pressures. As main equivalence ratio increases, the temperature of the recirculatflue gas decreases, beneficial for the establishment of hot low oxygen oxidize中國煤化工 mole fraction of the hotLcritical gas recirculation ratio. For hydrogen fuel, pressure increment would elevate the critical equivaCNMHGNO emissions at the sameKey words: MILD combustion; syngas; sensitivity analysis; NO emissions