单颗粒圆柱状型煤的燃烧模型

建立了单颗粒圆柱状型煤的燃烧模型，改变成型压力，温度，粒径等参数，计算了型煤燃烧失重率与温度间的关系，图4表4。     

成型压力和炉膛温度对单颗粒型煤燃烧失重特性的影响

利用热重分析方法对单颗粒型煤的燃烧失重特性进行了研究,得到了成型压力和炉膛温度对单颗粒型煤燃烧失重特性影响的规律,并结合理论分析得出反映此影响规律的数学模型。     

生物质型煤燃烧性能的试验研究

为研究以炭化生物质和煤泥为原料制备的生物质型煤的燃烧特性,利用马弗炉对生物质型煤进行了燃烧试验研究。结果表明,通风方式和炭化生物质与煤泥的混合比例对生物质型煤燃烧性能的影响要比炉膛温度、燃烧时间和成型压力对其的影响显著。全开炉门时,生物质型煤的燃烧速率最快。仅添加少量的生物质时,生物质型煤的燃烧速率就有明显提高,表明生物质对型煤的燃烧有较好的促进作用。     

热重法研究小麦秸秆粘结剂型煤的燃烧特性

利用热分析仪研究了原煤、小麦秸秆粘结剂、生物质型煤的失重-微分(TG-DTG)曲线和失重-热流(TG-DTA)曲线的特征。结果表明:生物质型煤的燃烧过程分为水分蒸发失重、挥发分的燃烧、固定碳的燃烧、矿物质的分解4个阶段;陕西神木烟煤型煤优于焦作无烟煤型煤的燃烧特性,焦作型煤燃烧过程可能会引发断火现象。     

自成型型煤燃烧技术的研究—型煤研究之二

本文根据各种型煤的燃烧试验结果，分析了成型型煤的燃烧特性，并根据此特性，说明怎样更好地在层燃锅炉中组织型煤的燃烧等问题，并对不同条件下煤的成型率大小进行了探讨。     

压力成型型煤的试验研究

本文以压力成型型煤试验台的试验数据，阐明燃用该类型煤既可以节省能源，变废为宝，又是一种清洁燃烧方式，型煤的制做、燃用简便易行。型煤是利用有煤过程中的煤末或煤泥以及其他工业可燃性废料，在一定压力下压制成型的具有相同高径比的颗粒燃料。因此不但成本低，而且易着火、易燃尽、并且燃烧后不变形，燃烧中飞灰 ，对环境污染小。另外，型煤燃烧时要求的炉膛温度比较低，因此燃烧中产生的ＮＯｘ ，如果在制做过程中再掺入适     

生物质复合型煤固硫特性研究

对所研制的生物质复合型煤的固硫机理进行了分析,并对生物质复合型煤的固硫特性进行了试验研究,结果表明生物质复合型煤较一般型煤有更高的固硫率,当Ca/S=2.0,燃烧温度低于900℃时,生物质复合型煤的固硫率可以达到90％以上;生物质复合型煤的固硫率受燃烧温度,生物质添加量,钙硫比等因素影响,加入铁系氧化物能增强生物质复合型煤的固硫性能。     

燃烧噪声一级影响模型的多元回归分析

研究了直喷式柴油机燃烧噪声与一级影响因素的关系。通过多元统计分析法，建立了动力载荷、压力高频振荡与燃烧噪声的一级影响模型，并对回归的方程进行了检验。通过求取燃烧噪声传递函数，对燃烧噪声一级影响模型进行的研究表明：该模型与燃烧压力最大值无关，与压力升高率最大值和高频压力振荡最大值及发动机结构因素有关；模型方程有一定的适用价值；压力升高率和压力高频振荡频率是影响燃烧噪声的重要因素。     

燃烧室压力对燃油喷雾和燃烧的影响研究

采用CHAMKIN模拟分析燃烧过程,基于自行设计的可视化定压燃烧系统试验研究燃烧室压力对燃油喷雾和燃烧的影响。结果表明:随着压力的升高雾化效果逐渐变差;进气旋流可以改善雾化效果;如果进气旋流是高温气体,则改善情况更明显。压力的增加仅加快了反应速率,缩短了着火延迟时间,并没有引起着火过程中温度的很大变化。随着燃烧压力的增加,火焰逐步向燃油喷嘴处移动,可通过提高烟气卷吸率增强气旋效果,使火焰更长,燃烧更均匀,避免烧坏油头及燃烧室内部分温度过高等不良后果。     

生物质型煤固硫规律的研究

提出生物质型煤的固硫机理,分析了真高效固硫的原因。通过燃烧固硫试验,得出实验燃烧过程中Ｃａ／Ｓ、过量空气生物质种类及温度等在硫效果的影响规律,并给出对生物质型煤实际燃烧中固硫控制有实用价值的结论。     

Study on utilizing zinc and lead-bearing metallurgical dust as sulfur absorbent during briquette combustion

Zinc and lead-bearing metallurgical dust (ZLMD) exhibit strong desulfuration ability due to their higher content of metal oxides, such as Fe₂O₃, ZnO, PbO and CaO. In present work, their performances as a sulfur absorbent used in the combustion process of briquette, which is made up of coal and ZLMD, are investigated. Experimental results show that a large part of H₂S and a small part of COS, CS₂ are volatilized from briquette and react with ZnO and PbO to form ZnS and PbS at the earlier stage of combustion, and that O₂ oxidizes FeS₂ to form SO₂ at the later stage. The adsorption reaction of sulfur depends on the content of CaO. ZnO, ZnS and CaSO₄ are stable during the combustion process at temperatures lower than 1100 °C. When the weight percent of ZLMD in the briquette is kept at around 2.5%, and sulfur in coal at around 2.1%, the absorption efficiency of sulfur can reach 90%. These results suggest that utilizing ZLMD as a sulfur absorbent in the combustion process of briquette is a cheap and highly efficient method to treat both ZLMD and toxic emission such as H₂S/SO₂ released during briquette combustion processes.     

生物质型煤的研制与应用

生物质型煤是一种新型型煤,是利用粉煤、生物质等通过一定的生产工艺制作而成,不仅有利于节约能源,同时也可以减少环境污染.文章重点介绍了水分、生物质添加量、粘结剂、原料煤粒度、成型压力、熟化过程、干燥程度对生物质型煤冷强度的影响,添加剂、生物质、配煤量以及煤的种类对生物质型煤热强度的影响.文章还分析了生物质型煤与生物质和煤在燃烧速度和着火性能上的区别,固硫效果与所加固硫剂量之间的关系,并提出了生物质型煤作为气化型煤今后应开展的研究方向与课题.     

石灰立窑代焦型煤燃烧特性的实验研究

在SDTQ600差热-热重联用仪上对石灰立窑代焦型煤试样进行了热重分析,研究了不同升温速率对其燃烧特性的影响,并以5℃/min的升温速率将型煤、焦炭和无烟煤块煤试样进行对比。利用马弗炉研究了单颗粒代焦型煤的燃烧速率。结果表明,代焦型煤的燃烧过程经历了干燥预热、挥发份析出、碳粒燃烧和残碳燃尽4个阶段;随着升温速率的增加,代焦型煤燃烧各阶段的反应时间缩短,反应速率加快;当升温速率由5℃/min提高至10和15℃/min时,代焦型煤的着火时间由28.12min下降至14.01和10.13min,其燃尽时间也由36.82min下降至27.59和22.47min。通过对比,型煤在着火、稳燃性能及综合燃烧特性方面最好,而燃尽性能居中;代焦型煤、焦炭与无烟煤块煤3种试样的综合燃烧指数分别为53.25×10-9、30.14×10-9和11.53×10-9。燃烧温度对型煤燃烧速率影响较小,而型煤尺寸对后期燃烧速率影响较明显,减小型煤尺寸可增大燃烧速率;相同条件下,代焦型煤的燃烧速率低于焦炭而高于无烟煤块煤。实验结果可为石灰立窑型煤代焦提供指导。     

超高滚流对高热效率汽油机燃烧过程影响研究

以某自然吸气高压缩比直喷汽油机为研究对象,利用一维软件和三维软件对汽油机的工作过程进行了数值模拟,探究了超高滚流进气系统在高热效率燃烧系统中对燃烧性能的趋势性影响。研究中设计了三款不同滚流比气道和四种计算方案,对不同计算方案的瞬态滚流比、瞬态湍动能、缸内速度场、当量比分布、放热率和缸内平均压力等进行了对比分析。研究结果表明:滚流比的大小影响缸内混合气的分布和湍动能的强度,较强的滚流比可以将更多能量保留到上止点附近,提高点火时刻缸内平均湍动能,从而影响缸内燃烧,进而影响发动机的性能;带凹坑的活塞形状设计可以使湍动能在不同滚流比下都保持在相对中心位置,使火花塞处在湍动能较高区域,有利于点火之后火焰的迅速传播;在此燃烧系统中,滚流比增大到一定程度后,缸内的平均压力峰值难再提高,对性能的增益已接近极限,过高的滚流比对发动机性能的提升已无明显作用。     

锯末制备生物质成型燃料的试验研究

分别采用冷压成型和炭化成型工艺以锯末制备生物质成型燃料。冷压成型工艺主要考察原料水分、成型压力对燃料的成型性能影响。试验结果表明:原料水分为12%~16%,成型压力为60 MPa的条件下能够制得成型性能较好的生物质成型燃料,其密度与抗跌强度分别能够达到0.94 g/cm3和99%;炭化成型工艺主要考察混合料水分、无烟煤配比、J型粘结剂添加量、成型压力对燃料的成型性能影响。试验结果表明:无烟煤配比为50%、混合料水分为30%、J型粘结剂添加量为8%、成型压力为45 MPa的条件下能够制得成型性能较好的优质生物质成型燃料,其密度与抗跌强度分别为0.93 g/cm3和99.3%。     

水热处理对生物质成型炭理化性质的影响

棉秆(CS)及木屑(WS)经高压反应釜水热预处理后压制成型,并于固定床热解炉内进行炭化实验,利用电子万能材料试验机、热重分析仪等分析手段分析水热预处理对生物质成型炭的产率、物理性能(机械强度和表观密度)、热值及燃烧性能的影响。研究表明:随着水热温度的升高,生物质成型炭的产率增加且热值稳定,但燃烧性能变差;经水热预处理制得的生物质成型炭灰分产率均小于18%,固定碳产率均大于60%,满足欧标要求;随着水热温度的升高,生物质成型炭的表观密度及抗压强度均先增加后减小;对比所有实验样品,经230℃水热预处理制得的生物质成型炭(CS/WS-HT230-CB)物理性能及燃烧性能最佳,且均优于商用烧烤炭性能。     

热管式高效型煤锅炉研究

针对型煤燃烧特点,研究开发了热管式型煤热水锅炉.阐述了此种形式型煤锅炉的基础实验、结构设计及计算要点.实测及运行经验表明,此系列型煤锅炉具有洁净燃烧、高效节能、符合环保要求、经久耐用等优点.     

不同口径比和径深比燃烧室工作过程分析

不改变燃烧室体积,通过改变燃烧室的口径比和径深比,对柴油机工作过程进行了模拟计算。燃烧模型取4步简化动力学模型,湍流模型取修正k-ε模型。计算区域除气缸和燃烧室外,还包括进、排气支管。计算结果表明,随着口径比的减小,缸内挤流强度增加。对于空间雾化燃烧的直喷式柴油机,将燃烧室结构设计成油注形状,可以利用燃烧波在燃烧室内产生较大尺度的垂直涡流,有利于增强燃油喷射效应,从而提高油气与空气的均匀混合质量,提高柴油机的经济性,同时也有利于降低NO排放。     

Numerical study of heat transfer of hydrogen combustion in noble gases atmosphere in compression ignition engine

The high energy content of hydrogen and zero carbon emission from hydrogen combustion is very important for compression ignition engine development. Hydrogen requires a very high auto-ignition temperature, which encourages replacing nitrogen with noble gases with higher specific heat ratio during compression process. In noble gases-hydrogen combustion, higher combustion temperature potentially leading to a higher heat loss. This paper aims to investigate the effect of hydrogen combustion in various noble gases on heat distribution and heat transfer on the cylinder wall. Converge CFD software was used to simulate a Yanmar NF19SK direct injection compression ignition engine. The local heat flux was measured at different locations of cylinder wall and piston head. The heat transfer of hydrogen combustion in various noble gases at different intake temperatures was studied using the numerical approach. As a result, hydrogen combustion in light noble gases such as helium produces faster combustion progress and higher heat temperature. The hydrogen combustion that experienced detonation, which happened in neon at 340 K and argon at 380 K, recorded a very high local heat flux at the cylinder head and piston due to the rapid combustion, which should be avoided in the engine operation. At a higher intake temperature, the rate of heat transfer on the cylinder wall is increased. In conclusion, helium was found as the best working gas for controlling combustion and heat transfer. Overall, the heat transfer data gained in this paper can be used to construct the future engine hydrogen in noble gases.