旋流管状火焰燃烧器内低热值燃气的燃烧

考察了不同种类低热值燃气预混气在旋流管状火焰燃烧器中的燃烧特性,比较了稀释气种类、燃气热值和组分等对可燃极限、火焰温度分布、燃烧效率及污染物排放的影响.结果表明,惰性气体CO2替代N2使可燃极限变窄、燃烧效率降低,而用H2替代部分CH4则有利于稳燃并改善燃烧效率.对4种实际低热值燃气的燃烧测试结果表明,管状火焰燃烧器可以实现多种低热值燃气稳定、高效、低排放的燃烧.     

中心分级燃烧室旋流角变化对燃烧特性的影响

实验研究了一种中心分级燃烧室值班级旋流角变化对燃烧性能的影响。采用了单头部单管式燃烧室,值班级一级旋流器旋流数分别为0. 63、0. 72和0. 93,实验研究了采用不同旋流数时燃烧室的点火、慢车贫油熄火、污染物排放和燃烧效率等燃烧特性。实验结果表明:旋流数变化对燃烧室的点火、慢车贫油熄火、污染物排放及燃烧效率等有很大影响;旋流数及一级旋流器和二级旋流器的旋流数差值增加后燃烧室的点火和慢车贫油熄火特性得到改善。一级旋流器旋流数的增加会导致污染物排放的增加及燃烧效率的下降。     

论近代大型锅炉机组的燃烧技术

本文就大型锅炉所面临的效率、No_x排放和结渣等三大问题分别从强化燃烧技术、高效低No_x燃烧技术和极低No_x燃烧技术等方面进行了分析研究.     

喷射参数对柴油HCCI复合燃烧过程燃烧效率及散热损失影响的研究

在复合燃烧模式下研究了喷射参数对燃烧效率、散热损失和热效率的影响。试验结果表明,改变多脉冲喷射定时可控制预混燃烧放热幅度,影响NOx与HC和CO排放的折中关系。多脉冲喷射定时提前,NOx排放减少,但HC和CO增加,导致燃烧效率降低。在平均指示压力0 78MPa下,当采用复合燃烧模式,随主喷射后推,主喷射定时为3°CAATDC时,可获得最高燃烧效率,同时NOx排放仅为280×10-6,烟度为0 4BSU,相对此主喷定时,提前或拖后喷射都会使HC和CO排放增加,从而造成燃烧效率降低。     

油页岩半焦循环流化床燃烧的工业实验研究

在65 t/h循环流化床锅炉上进行了油页岩半焦燃料的工业试烧实验,并对锅炉燃烧特性、燃烧效率和污染物排放质量浓度等进行了测试.结果表明:当燃料给料量提高至适当值后,锅炉均能稳定运行,主蒸汽温度、压力及质量流量和主燃烧室床温等参数基本保持恒定,锅炉不存在任何燃烧不稳定的迹象,锅炉燃烧效率均在95％以上,且所有气态污染物排放质量浓度均达到GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》对污染物排放限制的要求;循环流化床技术能够清洁有效地处理油页岩半焦这种高灰分、低热值的燃料,实现油页岩资源100％利用.     

燃烧相位与EGR协同控制对宽馏程燃料预混压燃燃烧和排放的影响

将汽油、柴油按一定比例进行混合制得不同着火性及挥发性的宽馏程燃料,试验研究了宽馏程燃料预混压燃燃烧及排放特性,分析了燃烧相位、废气再循环(EGR)及汽油掺入比例对预混压燃发动机燃烧及排放的影响规律,确定了核心燃烧边界条件对燃烧、排放的影响程度及范围.结果表明:汽油掺入比例对燃烧及排放均有显著影响,随汽油掺入比例增加,滞燃期延长,燃烧持续期相应缩短,有利于增大预混合燃烧量,降低排气烟度,并改善燃烧定容性.但在小负荷工况下,汽油掺入比例过大会导致CO、HC排放物增加,燃烧效率降低,进而引起热效率下降.通过采用汽油掺混体积比为40%的混合燃料,并合理控制燃烧相位,可在一定范围内保证较高的燃烧效率及燃油经济性.利用燃烧相位与EGR的协同控制策略,可在不降低热效率的情况下,进一步改善压燃式发动机排放特性,同时降低NOx及微粒排放.     

燃煤锅炉CO生成特性对锅炉效率及NO_x生成的影响机制

以国内某600 MW墙式切圆燃烧锅炉为研究对象,在炉膛关键区域布置了高温CO在线监测系统,通过试验与数值模拟计算,研究了炉膛CO生成特性与锅炉效率及NO_x排放的关联特性,并建立了低氮综合燃烧指数,以平衡锅炉高效燃烧与低氮排放之间的矛盾。研究结果表明,该锅炉效率随监测的炉膛CO浓度增大呈现先增大后减小的趋势,炉膛NO_x排放浓度随炉膛CO浓度的增大而逐渐降低;锅炉CO生成特性与锅炉效率及NO_x排放均表现出了显著相关性,优化炉膛CO生成特性能够使得锅炉燃烧效率与氮氧化物排放的综合性能实现优化。锅炉实际运行中,可通过监测与调控炉膛CO浓度,获得低氮综合燃烧指数最大值,以有效平衡锅炉效率与NO_x排放之间的矛盾,实现锅炉的高效、低氮运行。     

燃煤锅炉高效、低NOx运行策略的研究

借助现场燃烧调整试验数据,采用最小二乘支持向量机方法建立了NOx排放和燃烧效率的预测模型,并与遗传算法相结合,分别对降低NOx排放和提高锅炉效率的各参数进行了优化,找到了在燃用不同煤种下较低NOx排放和较高燃烧效率的运行参数组合.研究结果证明:运用此方法可以寻找出锅炉在燃用不同煤种时最佳的高效、低污染运行方案.     

当量比对微型燃气轮机H2/Air燃烧特性的影响

为了探究氢气微型燃气轮机的燃烧特性,用数值模拟方法分析了6种不同当量比工况下的燃烧室内流场特性、压力损失、燃烧效率、NO_x排放和速度分布等参数。结果表明：当量比对回流区的范围影响不大,压力损失和出口速度随当量比增加逐渐增大,出口温度分布系数（OTDF）、排气温度和NO_x排放随当量比的增加先增大后减小;径向速度的分布关于燃烧室中心轴线对称;当量比小于1时,燃烧效率在99.9%以上;当量比大于1时,燃烧效率随当量比增加而降低;当量比为1时,排气温度达到2 500 K,NO_x排放达到最大值,偏离化学当量比燃烧有利于抑制NO_x的生成。     

内置扰流器驻涡燃烧室燃烧流动分析

为了研究内置导流片与扰流板等扰流器驻涡燃烧室的燃烧流动性能,对不同导流片结构参数下的燃烧室总压损失、燃烧效率、速度温度分布及污染物排放进行了数值分析.结果 表明:内置导流片与扰流板的驻涡燃烧室性能更加优于仅存在导流片时的性能,会进一步增强凹腔内的燃气掺混、提高燃烧效率、改善出口温度分布、降低NO排放.当导流片伸入凹腔的...     

乳化重油燃烧技术在轧钢加热炉上的应用

为了减少燃重油轧钢加热炉有害排放物质对大气环境的污染,采用乳化重油燃烧技术对燃重油轧钢加热炉燃烧系统进行了改造.结果表明,乳化重油燃烧技术可起到节能降耗、改善环境及增加经济效益的作用.     

运行调整对循环流化床锅炉NOx排放影响分析

在300 MW循环流化床锅炉上进行了运行调整对NOx排放影响分析,考查了燃烧温度、过剩空气系数、空气分级、Ca/S等因素对NOx排放的影响.试验结果表明：燃烧温度与过剩空气系数对NOx的排放浓度影响显著;空气分级燃烧对NOx的排放浓度有一定影响,但影响相对有限;过大的Ca/S易导致NOx排放浓度的增加.     

Unreacted-core model applied on the NOx emission of coke combustion

Despite numerous experimental studies of the NOx emission of coke combustion, there is no good computational model for NOx emission of the coke combustion. In this study, experimental studies of exhaust emissions of coke combustion were conducted by using micro-sinter equipment. Unreacted-core model was applied to kinetic analysis. The calculated NOx content curve described the measured data well, and the peak and integral total NOx difference values between the calculated and experimental data were 2.7 ppm and 0.15 mL, respectively, which illustrated successful application of unreacted-core model for the NOx emission of coke combustion. The equation also illustrated that particle size of coke breeze and O₂ concentration had a great influence on the NOx emission of coke combustion.     

空气分级燃烧降低NOX排放技术的研究

利用Fluent数值模拟软件分析了空气分级对高温低氧空气燃烧污染物排放的影响.应用空气分级燃烧技术的燃烧器不仅使燃烧室内具有较高的温度水平,温度场均匀,燃烧效率高,而且NOx的生成量也较低,可以达到节约燃料和降低污染物的综合效果.计算结果分析表明:分级燃烧的二次空气配比对燃烧室内的NOx排放有较大影响.当一次空气占40%左右时,NOx排放最少.     

Efficient Equipment with Special Heat Exchanger for Thermal Treatment of Polluted Air—Experiments,Computations, Applications

A quite new and unique piece of equipment for the thermal treatment of gas wastes (i.e., the incineration of volatile organic compounds contained in polluted air) has been developed. This compact equipment is characterized by a cylindrical combustion chamber placed inside a heat exchanger—a polluted air preheater. This cylindrical preheater consists of several concentric stainless sheets. Both flue gas from the combustion chamber and polluted air heated by flue gas flow in the spaces between the cylindrical sheets. Narrow distance strips placed between the sheets form helical rectangular ducts, through which we can achieve a counter-current flow of process fluids. A mathematical model for the calculation and/or simulation of the equipment consists of submodels of a heat exchanger and combustion chamber and the annular space between them. Based on the results of measurements on an industrial scale experimental facility, new correlations for the thermal and hydraulic calculations of the heat exchanger were developed. Some industrial applications are briefly mentioned.     

柴油机双燃料复合燃烧的最佳运行范围研究

通过在进气过程中加入容易汽化的燃料与空气形成一定浓度的预混合气进入燃烧室，利用压燃喷入的柴油形成着火源向整个燃烧室传播，以完成燃烧过程的部分预混双燃料燃烧模式可能是减少柴油机碳烟排放的有效措施。而在该燃烧方案中过低的预混浓度可因火焰无法传播到整个燃烧室而增加HC排放，在保持柴油机压缩比的条件下，过高的预混合气浓度可能使燃烧最高温度上升而对NOx排放不利，甚至在柴油喷入前压燃预混合气而发生爆震。燃烧模式的改变对CO排放水平的影响也可能不利；因此，确定双燃料的最佳运行范围是建立双燃料过程控制的基础，介绍了以液化气和柴油形成双燃料系统时的最佳运行范围的初步研究结果。     

燃气轮机燃烧室内NOx生成影响因素的数值研究

低NOx燃气轮机燃烧室的燃烧特性受到旋流的强烈影响，旋流特性的分析对燃烧室的设计和优化具有非常重要的作用。本文对燃气轮机燃烧室的旋流燃烧流动，应用商用程序FLUENT进行了数值模拟，并分析了旋流数、压强、湍流度对燃烧室内燃烧特性和NOx生成特性的影响。模拟结果表明，随着压强的增加，NOx排放逐渐增加，随着燃料入口湍流度的增加，NOx排放将减少，而随着旋流数的增加，NOx排放先是增加而后减小，同时，NOx随压强变化呈指数规律变化，但不同的燃烧组织形式对指数值有较大的影响。     

燃料掺混方式对天然气柔和燃烧器燃烧性能的影响研究

燃气轮机在更高参数下的低污染排放限制和宽工况范围稳定运行的需求,对燃烧室燃烧提出了新的要求。柔和燃烧作为一种新型燃烧技术,具有燃烧稳定和污染物排放低的优势。高速射流引射掺混是实现柔和燃烧所需条件的一种可行方式。本文主要研究不同燃料掺混方式对柔和燃烧器污染物排放和稳定工作范围的影响。在前期工作基础上设计了可实现燃料不同掺混方式的天然气柔和燃烧器。在常压条件下,通过实验研究了不同当量比、不同燃料/空气掺混方式下天然气柔和燃烧器的污染物排放,并研究了不同掺混方式对燃烧贫燃极限的影响,通过OH~*自发荧光、OH平面激光诱导荧光测量和数值模拟对反应区和流场结构进行了观察和分析。实验结果表明,在相同当量比下,全预混模式下的NO_x排放最低,全预混模式下稳定燃烧的贫熄火当量比为0.57;扩散模式下NO_x排放相对高,但贫熄火当量比可低至0.15,燃烧稳定范围更宽;混合模式下污染物排放水平介于预混和扩散模式之间;非预混模式下较好的贫燃火焰稳定性得益于燃烧室头部扩散燃料周围形成的低速稳定反应区。     

混煤燃烧过程中NOx排放特性试验研究

针对山东动力用煤,研究了混煤燃烧NOx的生成及煤质、温度、掺混比、掺混煤种对NOx生成的影响.研究结果表明,混煤NOx的生成量,主要取决于混煤中的氮含量;在试验条件下温度越高生成的NOx反而减少;HT贫煤随掺混FF无烟煤的增大,NOx浓度升高;掺混煤种对NOx释放有较大的影响.混煤燃烧过程中NOx释放往往出现"双峰",同时燃烧工况、掺混比例及煤种影响"双峰"的形成.     

掺氢比对低排放燃烧室性能影响研究

为了探究传统天然气燃气轮机对氢气燃料的适应性,基于现役某型工业低排放燃气轮机结构和性能,用数值模拟方法分析了燃料中氢气比例对低排放燃烧室性能的影响,确定了燃烧室燃用甲烷和氢气燃料的换用性能。研究表明：在1.0额定工况,掺氢比小于等于30%时,燃烧室不发生回火,喷嘴内部和火焰筒肩部回流区的温度以及燃烧室的总压损失随掺氢比的升高而升高,NOx排放体积分数小幅升高,CO排放体积分数减少;当掺氢比大于30%时,燃烧室发生回火,喷嘴和火焰筒肩部回流区温度、总压损失、NOx排放体积分数大幅升高,CO排放基本为零。在其他工况下,负荷变化对燃烧室边界条件影响较为复杂,对喷嘴回火边界影响无单调性变化规律。