新型高效蓄热式燃烧系统设计研究

采用约束设计法,通过蓄热室烟气回收获得最大净效益时各参数的优化,研究设计出一套新型高效蓄热式燃烧系统。该燃烧系统燃烧能力为1．0MW,燃料采用焦炉煤气,蓄热体采用陶瓷球,燃烧器换向时间73S,烟气出口平均温度为110℃,预热空气出口平均温度为1110℃,蓄热室热效率和温度效率分别达到90．8％和92．47％。燃烧系统采用煤气和空气双预热,煤气、空气射流卷吸炉瞠内的烟气,实现低氧和低NOx燃烧。它对于开发适合我国国情的高效蓄热式燃烧系统具有重要意义。     

燃气锅炉排烟冷凝热回收技术

通过对天然气烟气特性的分析以及对冷凝式锅炉热效率的分析和计算得出,将烟气温度降低到露点温度以下对烟气进行余热回收有重要的实际意义;冷凝式换热器就是增设在天然气锅炉尾部的余热回收装置,可以将排烟中大量的能量加以回收利用,从而达到节能环保的效果.对几种不同结构型式的冷凝换热器的传热效果、烟气阻力以及腐蚀性等问题进行了定性对比,对各种排烟余热回收技术进行了综合探讨.     

热水采暖系统应用冷凝式锅炉的可行性研究

天然气供热锅炉排烟温度较高 ,可以通过加装冷凝式换热器改造为冷凝式锅炉回收烟气潜热 ,降低排烟温度 ,提高锅炉效率。排烟余热用来加热供热系统回水时 ,由于 95 70℃供热系统回水设计温度较高而无法利用烟气潜热 ,但实际上由于供热系统调节 ,回水温度大部分时间内低于烟气露点。本文研究发现加热 95 70℃供热系统回水是可以利用烟气潜热的。     

两级式低温烟气换热器运行效果评价

在回热系统中布置低温烟气换热器(GCH)是降低排烟温度和回收热量的有效方式,将烟气换热器分别布置在1 000 MW机组的电气除尘器前和脱硫吸收塔前,研究了烟气换热器投运后机组的性能.结果表明:两级式低温烟气换热器投运后,汽轮机热耗降低了0.56％,供电煤耗降低了1.59 g/(kW·h),同时保证了烟气温度高于其酸露点温度,降低了相关设备的腐蚀风险;在保证脱硫效率的前提下,脱硫系统水耗降低了39.75 t/h;电气除尘器的除尘效率有所提高,出口粉尘平均排放质量浓度降低到14.05 mg/m3,能够满足新的国家排放标准要求;两级式低温烟气换热器有效地实现了机组节能、脱硫系统节水和电气除尘器除尘效率提高的目标,具有良好的应用前景.     

小型工业锅炉烟气余热利用新技术

针对目前小型燃煤工业锅炉排烟温度高、排烟热损失大,用户管理和操作水平低,运行中通常间断式给水的情况,设计了两种利用烟气余热进行节能改造的无压装置。在锅炉运行时,通过无压换热器的换热、水箱中水的蓄热来降低排烟温度、提高锅炉效率。改造后的锅炉在稳定工况、低负荷工况下的测试结果证明,锅炉效率均显著提高。回收周期的计算表明,应用该技术投资少、回收周期短。     

操作参数对W型蓄热式辐射管的影响分析

W型蓄热式辐射管使用蓄热式燃烧方法,可将空气预热到较高的温度,实现烟气余热的极限回收。文中以W型蓄热式辐射管为研究对象,建立了W型蓄热式辐射管的物理模型和数学模型,通过模拟仿真分析了二次空气温度及空燃比对对于辐射管外壁面温度、NOx生成量的影响规律。结果显示二次空气预热温度由727℃增加到927℃后,管壁面平均温度由898℃升高到了927℃,温度均匀性基本没有变化,NOx含量由401 ppm升高到450 ppm。当空燃比由13∶1降低到11∶1后,管壁面平均温度基本没有变化,烟气中的NOx含量由525 ppm降低到450 ppm,因此在保证完全燃烧的情况下,降低空燃比是有利的。     

蓄热式加热炉蓄热室常见故障分析与解决办法

蓄热室是蓄热式轧钢加热炉的核心,既作为烟气余热回收设备,又作为供热装置,故蓄热室故障将直接影响加热炉的生产和安全运行。因而分析蓄热室常见故障并找出解决办法尤为重要。     

医院锅炉烟气余热回收换热器的节能探讨

在医院的能源结构中,天然气占比较大,将天然气锅炉日常运行中产生的大量高温烟气进行回收再利用至关重要.以北京某三甲医院为例,通过对烟气余热回收换热器的材料进行分析,发现ND钢是最佳选择.对换热方式分析发现,应优先选择间壁式换热器,并采用逆流换热方式.通过选择一台耗能量最高的锅炉加装烟气余热回收换热器,对高温烟气进行热量回...     

陶瓷蓄热式换热器高温空气燃烧的实验研究

采用蓄热式换热器高温空气燃烧技术,建立了工艺有害气体高温分解系统;对以高温空气燃烧技术为理论依据的蓄热式换热器高温燃烧分解系统进行了实验研究;分析了其运行特征;探讨了蓄热周期对烟气与空气进出口温度变化特性、污染物排放浓度等参数的影响;提出了最佳换向周期,并指出短周期可以有效降低NOx的排放体积分数.     

燃煤机组烟气余热及水协同回收系统结构参数优化研究

为了提高燃煤发电机组效率、降低机组水耗,本文针对烟气余热及水协同回收系统展开研究.该系统通过烟气换热器降低烟气温度至95℃,回收低温烟气余热的同时降低脱硫塔耗水量,并通过烟气冷凝器回收烟气中的水分,实现节能与节水的协同.本文研究了系统的运行特性,发现其有良好的节能节水潜力,同时研究了系统换热器面积及冷凝水质量流量对系统运行参数及性能的影响,发现低温省煤器、烟气冷却器、烟气再热器面积和低温省煤器冷凝水质量流量降低可以提高进入电除尘器烟气温度,为系统变工况运行调控、防止低温腐蚀提供指导.     

连续重整装置四合一加热炉节能改造

针对某公司2. 0 Mt/a连续重整装置四合一炉排烟温度高、加热炉燃烧效率低的问题,增设落地省煤器,通过烟气与锅炉除氧水换热,烟气排烟温度由190℃降至120℃,加热炉燃烧效率由89. 83%提高至93. 01%,锅炉增产3. 5 MPa,蒸汽5. 5 t/h,创造经济效益868万元/年。同时针对项目改造后出现的锅炉给水阀故障和除氧器压控阀开度过小问题进行原因分析并提出了解决方案。该项目的成功运用,为同类装置的改造提供宝贵的借鉴经验。     

罩式退火炉加热罩改造

针对罩式退火炉加热罩存在助燃空气的换热效果不理想、煤气和空气混合不均匀、煤气燃烧不充分、煤气消耗高等系列问题,对换热器进行了改造,即将“单一箱型集中换热方式”改为“顶部环形对称换热方式”,空气预热温度由改造前的最高350℃增至430℃,换热效率提高明显.同时对烧嘴结构进行改进,在煤气管路内部靠近出口端处增设上、下空气导入支管,将原单一集中的煤气出口通道改为5路分散布置的煤气出口通道,使一次点火成功率由82％提高到91％,吨钢煤气消耗由104m3减少到81m3.     

内燃机冷热电联产系统设计点性能分析

简介内燃机冷热电联产系统的发展现状,总结了发电用内燃机在设计点工况下主要参数的现有分布范围:排气温度约为450~600℃,排气流量基本上与额定功率呈线性关系,发电效率一般在33%~45%。对联产系统不同形式的能量输出、联产系统经济效率等进行分析研究,表明联产系统回收的能量主要来自排气和冷却水,排气回收能量一般高于冷却水回收能量。与热电联产系统相比,由于制冷比供热困难,冷热电联产系统的经济效率较高。     

多孔介质回热微燃烧器预混燃烧特性研究

设计了多孔介质回热徽燃烧器,对微燃烧器内H2/Ak的预混燃烧特性进行了实验研究和数值模拟,实验结果表明,当过量空气系数1.0＜α＜3.0时,微燃烧器具有较高的燃烧效率,出口烟气温度和较低的燃烧热损失率,且燃烧热功率P越高,α越大,热损失率越小.当P=100 W时,其出口烟气温度最高可达到1 232 K,当α=3.0时,燃烧效率仍达到96.85％,而热损失率仅为14.87％.数值模拟结果表明,由于采用了回热夹层和多孔介质回热结构,有效地回收了热量损失,使得微燃烧器具有良好的热性能.证明设计的多孔介质回热微燃烧器是一种燃烧效率高、热损失率低的微燃烧器.     

Performance simulation of a low‐swirl burner for a Stirling engine

A new type of gas burner for Stirling engine that can recover adequate heat from exhaust gas was designed based on the plate heat exchanger and low‐swirl combustion technology, which consists of three components: a cyclone, a burner, and a circular plate heat exchanger. The circular plate heat exchanger tightly wound around the combustion chamber plays a high efficiency of heat recovery role. In consideration of the radial symmetry of the burner, a three‐dimensional numerical simulation was carried out by Ansys15. The velocity distribution, temperature distribution, and pressure distribution of the combustion gas were presented respectively. Strong backflow that came from the exhaust gas around the root of the flame in the combustion chamber and a vortex below the inlet of the exhaust gas channel were found, which were beneficial for the combustion and improving the uniformity of temperature distribution. Combustion behaviors of the burner under standard operating conditions were obtained, the highest temperature was about 2200 K in burner and the exhaust gas entered the plate heat exchanger at the temperature of 1375 K and exited at 464 K, with the waste heat recovery efficiency over 65.8%. And, the air‐fuel ratio and combustion power had negligible effect on the waste heat recovery efficiency.     

嵌入热管换热器的反烧锅炉节能-脱硫功效研究

嵌入热管换热器的反烧锅炉,以热管换热器、紊流炉排、火焰稳定器等部件和反烧结构实现燃煤低温燃烧,热释放的平均温度为700—800℃;同时燃煤燃后的灰渣和化合物充当吸附和固硫剂,为炉内脱硫提供了条件。经测试,其烟气排放二氧化硫浓度仅为600mg／m3（122℃）,脱硫效率约84．2％,在低成本运行条件下实现较高效率的脱硫,综合经济技术指标等于或高于集中供热锅炉。     

多孔介质回热微燃烧器的扩散燃烧

设计了多孔介质回热微燃烧器.进行了微燃烧器的扩散燃烧特性实验研究,得到了其燃烧效率、出口尾气温度、壁面温度和热损失率随燃烧热功率和过量空气系数的变化规律.实验发现,在较宽的操作范围内,微燃烧器具有较高的燃烧效率和出口尾气温度,而且随着燃烧功率和过量空气系数的增大,微燃烧器的壁面温度和热损失率反而减小.分析表明,采用回热夹层和多孔介质相向的进气方式,使得反应气体的流动方向与散热方向相反,有效回收了热量损失,提高了微燃烧器的热效率和出口尾气温度.所设计的多孔介质回热微燃烧器对开发微燃烧透平发电系统具有重要应用价值.     

Production of dimethyl ether and hydrogen by methanol reforming for an HCCI engine system with waste heat recovery – Continuous control of fuel ignitability and utilization of exhaust gas heat

Homogeneous charge compression ignition (HCCI) is a promising technique to achieve high thermal efficiency and clean exhaust with internal combustion engines. However, the difficulty in ensuring optimal ignition timing control prevents its practical application. Previous research has shown that adjusting the proportion of dimethyl ether (DME) and hydrogen-containing methanol-reformed gas (MRG) can control the ignition timing in an HCCI combustion engine fueled with the two fuels. As both DME and MRG can be produced in endothermic methanol reforming reactions, onboard reforming utilizing the exhaust gas heat can recover the waste heat from the engine. A very high overall thermal efficiency can be achieved by combining the high engine efficiency with HCCI and the waste heat recovery. This research investigates the basic characteristics of methanol reforming in a reactor tube with different catalysts with the aim to produce fuels for the HCCI combustion system.     

一种带回热的新型节能燃气灶的研究

提出一种带回热的新型节能燃气灶,即采用回热循环来提高燃气灶的热效率.利用燃烧后排走的高温烟气加热助燃空气.一方面提高了助燃空气的温度使燃烧效率得到提高;另一方面回收了烟气的热量提高了总的热效率,并且改变了传统的上抽油烟方式为下抽油烟,使厨房环境得到明显改善.理论计算表明在考虑上部进风20%的情况下热回收率为6.07%,相对热回收率为20.25%,热效率可提高4.25%.本文给出了燃气灶热力计算的基本流程,希望会对节能燃气灶的设计提供参考.     

纯氢和天然气掺氢燃料发动机的试验研究

在某点燃式发动机上,试验研究了纯氢和不同比例天然气掺氢的燃烧与排放特性。结果表明：纯氢燃料燃烧快,燃烧持续期短,缸压和放热率升高率大且峰值较高,λ=1．1时,峰值压力为3．9MPa,燃烧持续期为12℃A。氢燃料的稀燃界限宽,过量空气系数λ=3时,峰值压力降低到1．7MPa,NOx排放趋于零。天然气掺氢可以改善天然气燃烧特性,拓展天然气的稀燃极限。在相同工况下,掺氢30％的混合气燃烧持续期比天然气缩短20℃A,但缸压峰值和NOx排放增加,这可以通过稀燃和优化点火提前角来降低峰值压力和NOx排放。掺氢30％的混合气可以在λ=1．857时稳定的工作,此时峰值压力降低到1．57MPa,NOx的排放小于50×10^-6。