无焰燃烧发展及研究现状

无焰燃烧是一种同时具备高效和低排放特点的燃烧技术,然而传统实现无焰燃烧所需的高温预热空气及高速射流两大重要条件,提高了整体工业设备实现无焰燃烧的复杂性,限制了该技术在更广阔领域的发展。本文综述了无焰燃烧燃烧机理与特性的研究发展,并提出了未来可能的发展趋势。分析发现：高温预热空气并不是实现无焰燃烧的必要条件,而通过高速射流提高炉内烟气循环率却必不可少;使用EDC模型结合GRI 3.0反应机理能在数值模拟中得到贴合实验数据的结果;气体、液体及固末燃料均可实现无焰燃烧,使用CH4/H2混合气体实现无焰燃烧可在提升燃烧稳定性的同时依旧保持低排放的特点;炉膛结构可很大程度上影响炉内流场进而影响无焰燃烧效果。因此,研究无需预热的无焰燃烧系统在降低工业成本的同时可增大燃料种类的选择性,通过设计合理的炉膛结构,营造良好的炉内流场在强化无焰燃烧效果的同时可一定程度降低对初始射流速度的要求,研究CH4/H2混合气体的燃烧机理具有十分重要的意义。     

常温空气无焰燃烧中CO生成的研究

研究了常温空气无焰燃烧中CO的生成规律。常温空气无焰燃烧在整个炉膛内同时发生弥散燃烧反应，炉膛内燃烧气混合均匀，燃烧反应稳定。因而CO的生成量低。实验研究和计算分析表明：CO主要生成在离燃烧器喷口约600—3000mm、6400mm的柱状空间内，在柱状空间外的其它区域，燃烧充分，CO几乎为零。过量空气系数与容积热负荷时烟气中CO生成量的影响不大。与传统的有焰燃烧和近代的高温空气无焰燃烧相比，常温空气无焰燃烧中CO生成低，且排放稳定。     

高温空气平焰燃烧过程的数值模拟

高温空气燃烧技术是一种新型高效低污染燃烧技术,而平焰燃烧是一种以辐射传热为主的传统工业炉窑燃烧技术,将二者相结合,进行了高温空气平焰燃烧过程的数值模拟研究,采用燃料深度给入方式成功实现了传统平焰预混或半预混燃烧向非预混燃烧的转变,并分析了高温空气燃烧技术与平焰燃烧相结合的可行性及其燃烧特性。     

蓄热式高温空气燃烧技术的应用(1)

简述了蓄热式高温空气燃烧技术的原理、技术优势以及应用前景,着重介绍我国在蓄热式高温空气燃烧技术领域的基础研究进展及应用情况.     

低NOx高温空气燃烧技术

低NOx高温空气燃烧技术将传统的低NOx燃烧技术与高温热式燃烧系统有地结合起来，具有热效率高、炉内温度分布均匀、NOx排放量低等特点。本文介绍了高温空气燃烧技术，重点分析了高温空气燃烧技术中的低NOx排放的原理，并对两种采用烟气再循环和分级燃烧技术的NOx高温空气燃烧器进行阐述。     

高温空气燃烧技术的特点与发展现状

通过对现今高温空气燃烧方面文献的总结,得到了高温空气燃烧技术及高温空气燃烧系统的特点、发展和国内外应用研究现状。并对高温空气燃烧的发展提出了自己的一点看法,期望高温空气燃烧能够实现大型化,结构简单化,以拓宽其应用领域。     

蓄热式高温空气燃烧技术的应用

简述了蓄热式高温空气燃烧技术的原理,技术优势以及应用前景,着重介绍我国在蓄热式高温空气燃烧技术领域的基础研究进展及应用情况。     

高温空气在燃烧和气化中的应用

分析了高温空气,高温低氧空气完全燃烧,高温空气气化的原理和关键技术,介绍了它们的应用情况。     

高温空气燃烧技术的开发应用、技术优势及其展望

高温空气燃烧技术和高温空气气化技术是当前世界节能与环保领域中的两大新技术,二者均采用高于燃料着火点温度的高温空气作氧化剂或气化剂。介绍了利用蓄热式高温烟气余热回收装置和专门的高温空气发生器产生高温空气的方法,前者主要用于高温空气燃烧技术,后者主要用于高温空气气化技术。概括了高温空气燃烧技术和高温空气气化技术的应用状况,总结了其技术优势,并指出高温空气燃烧技术和高温空气气化技术符合中国国情,具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景。     

HTAC技术的开发与应用

介绍了高温空气燃烧(HTAC)技术与在工业生产上应用的节能、环保效果。     

高风温无焰燃烧锅炉原理探讨

介绍了一种基于高风温无焰燃烧的新型锅炉的工作原理；详细讨论了高效烟气余热回收、超低NOX排放等关键技术和蓄热式燃烧器、四通换向阀等关键部件；与传统锅炉相比，不仅具有高效低污染的优点，而且结构也更简单。     

An experimental study on high temperature and low oxygen air combustion

ho~cuon,Recently, much attenhon has been paid to uhliZinghidly Preheated air up to l,(XX)"C through waste gas inindustrial furnaces, in which about 15% of totalnational energy in KOrea were consumed, because ofhigh efficiency of energy savings. Moreover, one ofthree major issues in the fiscal 1996," UnderstandingEnhancement of ugh TemP~ Air COmbushon" hasbeen stUdied as successive subject in the Japanesenational Project tO reduce CO, for Protechon of earth.IntrDduction of high regenera…     

燃气轮机无焰燃烧技术的研究进展

燃气轮机无焰燃烧具有分布式火焰、低压力波动、低污染排放等特性,总结了氧化剂温度、氧浓度和烟气循环率对无焰燃烧效果的影响,以及无焰燃烧的多燃料适应性,给出了适合无焰燃烧数值模拟的燃烧模型,归纳了产物的停留时间和燃烧室尺寸对污染物排放的影响;对国内外出现的燃气轮机无焰燃烧室进行了总结和可行性分析,指出了下一步的研究重点是液体燃料无焰燃烧的基础研究和应用研究。     

Influence of nozzle design parameters on exhaust gas characteristics in practical-scale flameless hydrogen combustion

Considering the trend toward decarbonization, hydrogen is expected to be used as a fuel in industrial furnace burners. One of the challenges in using hydrogen as a fuel is the increase in thermal-NOx emission compared to hydrocarbon fuel owing to its high flame temperature. This study experimentally evaluated the combustion characteristics of flameless combustion, which is a low-NO_x combustion technology, with hydrogen as a fuel in a practical-scale experimental furnace as well as the effect of nozzle design parameters on the combustion characteristics. Through comparative tests with city gas by considering parameters, such as the fuel gas velocity, combustion air velocity, and air nozzle pitch, the low-NO_x effect of flameless combustion was confirmed in hydrogen combustion with appropriate nozzle design parameters. The optimal nozzle design parameters to achieve this effect differ from those for city gas, and the design guidelines are summarized.     

通过煤粉浓缩预热低NOx燃烧器实现高温空气燃烧技术的研究

以煤粉浓缩预热低NOx燃烧器(PRP)为例,说明了通过组织高温烟气回流快速预热低风煤比的一次风煤粉气流,可以在燃煤锅炉上实现具有高稳燃和低NOx排放性能的高温空气燃烧.工业试验和应用表明:PRP燃烧器特殊的预热室结构可以有效控制一次风粉的预热,快速加热煤粉颗粒并使之在达到燃烧器喷口时接近着火温度,因而具有优异的煤种适应性、低负荷稳燃能力和低NOx排放特性,是在燃煤锅炉上实现高温空气燃烧的一种良好的燃烧器.     

旋流对天然气高温空气燃烧特性影响的数值模拟

以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个新型轴向旋流式单烧嘴燃烧室内天然气的高温空气燃烧特性进行了数值研究。采用数值模拟的方法研究了同心式轴向旋流燃烧器（HCASbumer）中螺旋肋片的旋转角度对燃烧特性的影响,其中湍流采用Reynolds应力模型,气相燃烧模拟采用β函数形式的PDF燃烧模型,采用离散坐标法模拟辐射换热过程,NOx模型为热力型与快速型。计算结果表明,对预热空气采用旋转射流时,能明显降低NOx生成量。对于HCAS型燃烧器,随着空气射流旋转角度的增大,燃烧室内的回流区域增大增强,降低了局部的氧体积分数分布,燃烧室中平均温度和最高温度都有所增加,且燃烬程度大幅度提高,而局部高温区缩小,只在靠近入口处出现。总的NOx排放量随着空气射流旋转角度的增大先减小,后增大。因此,适当调整肋片的旋转角度可以降低NOx生成量。     

粉煤流化床燃烧_PC_FBC_炉膛烟温试验研究

针对新型高效、清洁煤燃烧方式,即粉煤流化床（ＰＣ－ＦＢ）,在一座０．３ＭＷ的试验台上,系统而详细地研究了ＰＣ－ＦＢ炉膛空间烟气温度的分布特性。主要研究内容包括：ＰＣ－ＦＢ炉膛空间内烟流的稳定性与均匀性;床层温度、流化速度、床料的平均粒径、二次风率、二次风的投入位置对炉膛内烟温分布的影响,并总结出合理的炉膛烟温分布。     

Flameless combustion role in the mitigation of NOX emission: a review

Nitrogen oxide formation is one source of pollution emission in fossil fuel combustion. Numerous technologies, such as flameless combustion, have been introduced to prevent such formation. This paper presents a panorama of flameless combustion and its principles. The influence of this technology on air preheats and gas diluents is discussed, as well as the effect of the firing mode on thermal NO_X. The benefits of flameless combustion, including its energy conservation capability and capability to reduce pollutant emissions such as NO_X emission to overcome environmental dilemmas in combustion, are discussed in this paper. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.