水煤浆粒度配比的研究及其对点火性能的影响

本文就水煤浆的粒度配比对减少加水量和降低粘度的作用进行了理论分析和实验研究,对两种大、小不同的颗粒混合后的自然堆积空隙率进行了实验,并导出了计算公式.最后推导出大、小颗粒的最佳质量比和最佳粒径比,理论分析结果与试验结果的误差达到满意程度,并在我们用大同煤所做的实验中得到验证。作者用分析热天平,对各种粒度配比的水煤浆,煤粉及单块煤进行了着火特性和燃烧速率的测定,实验说明同样粒度配比的煤粉和水煤浆的着火温度接近;平均粒度减少将使着火温度降低;空隙率减少将使着火温度升高。     

水煤浆喷雾及煤粉的着火动力参数的测定

一、前言 水煤浆的燃烧是一个复杂的物理化学过程。对其燃烧机理的研究,已进行了单滴蒸发与着火试验,小流量喷雾着火温度的测定,水煤浆燃烧效率的测试。而对水煤浆的着火动力常数的研究则有待开展。     

水煤浆喷雾的着火及其影响因素

一、前言 以水煤浆代油有着明显优越性,但带来的诸如出力下降、炉底积灰、炉内结渣、对流受热面积灰磨蚀和环境污染等问题尚需解决,大量水份的存在要求加强对水煤浆喷雾着火燃烧特性的研究,文献[1]提供了悬挂单滴水煤浆的试验结果,但对水煤浆喷雾至今仍缺乏相应的了解,尽管水煤浆喷雾燃烧已在实验室炉和工业炉上获得了成功.     

多环形逆向分布射流流场特性的分析

一、前言 水煤浆与油、瓦斯相比,在燃烧性能方面存在着潜在问题:诸如水煤浆雾不易着火,火焰温度和释热率低;火焰不易稳定和燃烧不易完全等。虽然目前水煤浆已能在工业锅炉中燃烧,但上述这些问题仍是水煤浆燃烧的主要问题。 为了稳定燃烧往往采用旋转气流或不良流线体的方式。但对于水煤浆和低等级煤粉燃烧,这类方式可能不是太理想,还不足以解决上述的潜在问题。这主要是煤粒的燃尽时     

低氧浓度下煤燃烧特性的热重实验研究

煤燃烧的部分过程是在低氧浓度下进行的,本文利用热重实验研究煤在低氧浓度下燃烧特性的变化,重点研究着火特性、燃尽特性和燃烧速率的变化;同时计算分析低氧浓度下,煤燃烧反应动力学参数的变化。实验结果表明,低氧浓度下煤燃烧反应的TG和DTG曲线均向高温区靠近,着火温度基本不变,燃尽温度提高,燃烧速率下降;低氧浓度下燃烧反应的动力学参数活化能E和频率因子k_0之间存在着补偿效应。     

半焦燃烧特性的热重试验研究

针对目前提倡的煤部分气化燃烧系统集成优化联合生产煤气和热能的新概念,在不同温度下制得四种煤的半焦,通过热天平燃烧试验研究了半焦的燃烧特性,考察了煤种和制备温度对半焦燃烧特性的影响.试验结果表明:煤种不同,所制得半焦燃烧特性不同;相同煤种制得半焦,随制备温度升高,半焦着火温度上升,燃烧活化能增加,燃烧反应活性降低.     

利用反吹射流稳陷和控制水煤浆燃烧的理论和试验研究

一、前言及本工作的意义 以煤代油是我国能源政策的重要组成部分,是煤炭加工利用的一项长期的战略任务.目前,实现以煤代油的最有效途径之一就是开发利用水煤浆.水煤浆通常含30％左右的水分,导致雾炬着火推迟.为此,必须采取良好的强化着火措施.以前我们的措施是采用具有绝热壁面的前置燃烧室.根据水煤浆颗粒的燃烧特点,我们提出了采用具有反吹射流的直流燃烧器,借以形成高温中心回流区,强化着火,如图1所示.反吹射流喷嘴位置可方便地调节,一般范围为(2～4)D,喷嘴口径为(1/30～1/20)D,D为炉膛内径.     

水煤浆应用于燃气轮机燃烧室的试验研究

一、燃气轮机型燃烧室中烧水煤浆试验1984年中国科学院建立了燃气轮机型燃烧室中烧水煤浆的试验台。 开始简单地把涡喷5航空发动机的燃烧室仅仅在空气分配上作了改进。将头部小孔、二次进风和气膜冷却孔以及四排径向二次进风堵掉,目的是为了保证燃烧室头部有一个较高温度的长回流区,便于水煤浆雾炬着火燃烧。由于燃料改用了水煤浆,喷嘴就由压力离心喷嘴改为内     

降低水煤浆雾炬燃烧氮氧化物(NO_x)排放的研究

一、前言 本文在水煤浆复合前置燃烧装置研究的同时,在研究煤及水煤浆NO,生成机理的基础上,开展了水煤浆雾炬燃烧过程中NO,生成的研究。 二、实验装置及方法介绍 试验是在复合前置燃烧试验装置上进行的,如图1所示。     

用快速加热热天平研究煤的可燃性指标

近年来国内外在煤的燃烧特性方面进行了大量的研究,关于煤的挥发份析出规律、着火温度、燃烧速度及燃烬时间等煤可燃性重要参数,得到了很多实验结果和理论分析。但总体来说这方面工作还很不完善,都有一定的相对性和局限性。我们在参考一些国内外文献及实验设备的基础上,建立了一套快速加热,快速分析的新型热天平实验系统,使     

不同煤种下单颗粒煤粉着火特性研究

煤粉颗粒的着火特性研究对于工业锅炉中煤的高效清洁利用和燃烧器稳定安全的运行具有十分重要的作用。本文基于平面火焰燃烧器,搭建了连续激光辅助高速摄像的光学测量系统,并结合自行开发的颗粒识别与追踪算法、着火时间判定方法、双色测温法等方法,开展了对不同煤种着火方式、着火延迟、着火温度等特性的研究。结果表明:烟煤和褐煤的着火方式为均相着火,且褐煤在脱挥发分过程中存在煤粉颗粒破碎的情况,而无烟煤的着火方式为异相着火;煤等级越低的煤着火延迟时间越短,着火时颗粒温度越低,着火越容易。     

镁颗粒群着火和燃烧过程数值模拟

建立了一维非稳态球形镁颗粒群的着火燃烧模型, 数值模拟镁颗粒群的着火和燃烧过程, 研究表明, 颗粒群着火首先发生在颗粒群边界, 随后初始的燃烧火焰会分离为两个, 一个向颗粒群内部传播, 一个向外部传播, 最终内部火焰消失, 外部火焰维持并控制着整个颗粒群的燃烧; 内火焰向颗粒群内部传播过程中, 传播速度会逐渐加快, 且火焰温度值呈逐渐降低趋势. 分析了颗粒群内部参数和环境参数对镁颗粒群着火燃烧的影响. 随颗粒浓度的增大, 颗粒群着火时间略有增长, 但火焰传播速度更快, 燃烧稳定时火焰球尺寸也更大. 颗粒群初温越高, 则颗粒群着火时间越短, 火焰传播速度也会加快, 但燃烧稳定时火焰球尺寸基本不变. 环境温度对颗粒群着火燃烧的影响较复杂, 环境温度越高, 颗粒群着火时间越短, 但火焰传播速度却越慢, 燃烧稳定时火焰球尺寸变化很小. 颗粒粒径和辐射源温度对颗粒群着火燃烧的影响较显著, 颗粒粒径越小或辐射源温度越高, 则颗粒群着火时间越短, 火焰传播速度越快, 燃烧稳定时火焰球尺寸也越大. 数值模拟结果与文献中试验结果相一致. 关键词： 粉末燃料冲压发动机 镁着火燃烧 颗粒群     

煤粉粒度分布的优化计算及应用

一、导言 在水煤浆技术的应用研究工作中,为了改善水煤浆的流动特性,提高水煤浆的热能利用率,前人进行了降低煤粉堆积空隙率的研究。水煤浆最大含煤量已达83.3％。三峰水煤浆比其相应的单、双峰水煤浆具有高浓度、低粘度、低着火温室的优点。然而,从制备成本考虑,单峰水煤浆显然由于节省了筛分和掺混等方面的费用而比多峰水煤浆经济。因此,需要寻找一种以单峰代替多峰,并具有低堆积空隙率的煤粉粒度分布。该分布     

煤炭自然发火产生明火燃烧的分岔分析

基于煤氧复合作用学说,建立了炭粒填充床燃烧的数学模型,研究了炭粒自然发火发生明火燃烧的分岔特性,揭示了炭粒由自燃发生明火燃烧本质上属于气相反应.在气相反应区,忽略多相反应区的影响,应用数值分岔理论,以Frank-Kamenetskii参数为分岔参数对气相着火-熄火的发生进行了分岔分析,指出了炭粒自燃向明火转捩的分岔曲线包含稳定的着火分支、熄火分支及非稳定状态分支共三个分支,分析了其着火和熄火的非线性特性,得出了发生气相反应的条件,并探讨了方程中的其他控制参数对炭粒发生明火燃烧过程中着火-熄火分岔特性的影响.     

高压下柱状煤样的点火性能研究

一、引言 点火理论是燃烧理论与燃烧技术的基础。特别是我们要开展以煤代油的研究,首先就遇到与油料相比,粉煤的着火温度高和点火延迟时间长等问题。为适应未来燃煤燃气轮机之类燃烧室增压燃烧的需要,本文从理论、计算和实验三方面研究了高压下柱状煤样的点火延迟时间及其影响因素,详见文献[1]。     

激光点火煤粒着火的模型分析

本文对颗粒煤在激光加热条件下的着火和燃烧进行了数值模拟。采用的是一个简单的煤粒着火与燃烧的一维模型。该模型采用了热解和双平行反应模型,考虑了煤粒表面的多相反应和气相的基元反应以及气相中的传热与传质。从获得的煤粒表面和气相空间的温度随时间的变化规律,可以判断不同煤种的着火方式。     

基于新型热力循环的柴油机预混合燃烧研究—(1)高压空气射流控制压缩着火模拟分析

为解决内燃机预混合压缩着火相位的控制难题,提出了高压空气射流控制压缩着火相位,实现全工况范围的预混合燃烧的方案。为摸清高压空气射流控制压缩着火过程,本文建立了高压空气射流触发燃烧弹内柴油预混合气着火的CFD模型,分析射流参数对燃烧弹内气流运动、着火及燃烧过程的影响。研究结果表明;高压空气喷入柴油预混合气氛围内,使其局部小范围内温度迅速上升,满足着火条件,实现对柴油预混合气着火时刻的主动控制;燃烧放热分三个阶段,总体呈先低后高的特点,且柴油预混合燃烧速率可控。     

单颗粒无烟煤着火特性典型影响因素研究

为理解不同典型参数对无烟煤着火特性的影响,本文建立了单颗粒煤粉着火模型。基于主要的总包非均相反应和气相反应及相应的对流和传热传质规律,模拟O_2/N_2燃烧方式下煤粉颗粒的着火过程,研究了不同的气流温度、O_2浓度、对流条件等关键因素对无烟煤颗粒着火的影响特征,结果表明气流温度增加时煤粉颗粒着火延迟时间在不同对流条件下普遍变短,且温度较高时着火延迟时间对对流强度变化的响应有所减弱;在相同气流温度和O_2浓度条件下,气流对流强度处于较低水平时,其变化对着火延迟时间的影响相对明显;当气流的温度和对流条件一定时,O_2浓度增加则着火延迟时间变短,但影响较小。模型得到文献数据的有效检验。     

催化重整反应在燃烧研究中的潜在应用

本文概述了催化重整反应的原理及它对碳氢燃料的着火、火焰传播及火焰稳定的影响,阐明了氢对混合气燃烧 特性影响的机理。并进而说明了它在柴油机、汽油机、加力燃烧室的火焰稳定、低热值煤气及煤燃烧研究中的潜在应用。     

水煤浆在火炬试验炉内燃烧试验研究

一、引言 将一定细度的洗选精煤与水及少量添加剂均匀混合,可制成一种浓度高、便于输送、雾化、燃烧和储存的浆状燃料——水煤浆(CWM).这种燃料为实现以煤代油、高效率蒸汽燃气联合循环、低NO_x、SO_2排放及管道输煤的终端处理等提供了新的途径,为此需要进行一系列的研究.本文介绍CWM在火炬试验炉内一些燃烧特性试验的初步结果.