双层燃烧室竖炉焙烧大块矿石工业试验研究

本文通过100m^3单、双燃烧室竖炉焙烧大块矿石工业试验与研究，找到适合焙烧酒钢桦树沟大块矿石的炉型，改善了矿石的焙烧条件，提高了焙烧矿产、质量和单台炉回收率。

双层分流燃烧室与喷射参数匹配的试验研究

为进一步改善采用双层分流燃烧室的直喷式柴油机的燃烧性能,在单缸柴油机台架上对不同喷油压力、喷油提前角和喷嘴伸出长度等喷射参数与双层分流燃烧室的匹配进行了试验研究。结果表明,通过喷射参数与双层分流燃烧室的合理匹配可有效地改善柴油机的燃油经济性和排放性能。

双层分流燃烧室内空间利用和喷雾分布的研究

应用可视化方法测试了不同喷油参数条件下3种双层分流燃烧室内的燃油喷雾扩散过程,探讨燃烧室的碰撞台、燃烧空间容积比例、燃烧空间形状等结构特征以及喷油压力和喷油正时等喷油参数对燃烧室内空间利用和燃油喷雾分布的影响.结果表明:提高喷油压力和提前喷油正时均增大了燃油喷雾的分布范围,提前喷油正时使燃油喷雾更早地进入了顶隙空间,降低了燃烧室结构对燃油喷雾分布的影响,但燃烧室的空间利用率下降;降低碰撞台位置和增大上层燃烧空间容积有利于燃烧室顶层空间的利用;剥离面可以促进下层燃烧空间内燃油喷雾的扩散;上层燃烧空间采用凸圆弧底面使燃烧室顶层区域在较早喷油正时时获得了较好的利用.

高喷油压力下双层分流燃烧室性能的研究

为研究喷油正时和喷油压力及双层分流燃烧室型线对柴油机缸内油气混合和性能的影响,本文应用AVL Fire对采用2种双层分流燃烧室、不同喷油参数条件下的单缸135柴油机额定工况进行了模拟计算。结果表明:提高喷油压力扩大了燃油分布范围,提高了双层分流燃烧室近气缸壁顶隙空间的利用率;提前喷油正时使更多的燃油喷雾进入上层燃烧空间;较大的上层燃烧空间和喉口直径有利于燃油扩散和顶隙空间的利用以及改善柴油机性能;相较于A型双层分流燃烧室,B型双层分流燃烧室的燃油经济性好,污染物排放少。

双层分流燃烧室结构对燃油扩散的影响

为了研究不同燃油喷射条件下的双层分流燃烧室结构对燃油扩散和燃烧室内空间利用的影响,获得该燃烧室结构优化和油气室匹配的信息,本文利用可视化实验设备测试了2种结构差异明显的双层分流燃烧室内燃油喷雾扩散过程。研究结果显示:在一定范围内设置碰撞台均能实现燃油分层流动;容积较小的浅盆形上层燃烧空间可以保证顶隙空间获得良好的利用;容积较大的浅ω形上层燃烧空间有利于燃油快速扩散,但会导致局部富油分布;底部凸起较低且容积较大的下层燃烧空间有利于燃烧室中心区域的利用。研究结果表明:提高燃油喷射压力对不同双层分流燃烧室内燃油喷雾扩散的促进作用不同;碰撞台位置对燃油喷射正时有良好的适应性,但提前燃油喷射正时降低了上层燃烧空间对顶层区域利用的影响;减小油束夹角和喷孔孔径不利于燃油的快速扩散和油气的均匀混合。

双层分流燃烧室结构及喷射参数智能优化

通过采用NSGA-Ⅱ遗传算法耦合KIVA-3V程序,以双层分流燃烧室为研究对象,对其燃烧系统结构参数与燃油喷射参数进行了多目标智能优化研究,过程中优化了柴油喷射正时、喷孔夹角、涡流比、压缩比及燃烧室结构参数.研究表明:NO_(x)和碳烟排放呈现出明显的trade-off关系,NO_(x)排放和指示燃油消耗率之间存在一定的trade-off关系.对于带碰撞凸台的双层分流燃烧室,射流油束撞击燃烧室喉口碰撞凸台后分为上、下两束,其中下部油束向燃烧室内部卷吸,上部油束进入活塞压缩余隙区域.此时气缸内部空气利用率较高,燃料燃烧较为充分,高温区域分布较广;因而NO_(x)生成区域分布较广、生成量较高.同时因受到双层燃烧室燃料喷射分流的影响,在燃烧室内部以及压缩余隙区域均有明显的碳烟生成,使得碳烟生成区域较为分散,大部分碳烟能够在燃烧后期与新鲜空气混合从而被氧化.

酒钢100m^3竖炉的发展与生产实践

针对酒钢桦树沟弱磁性铁矿石竖炉焙烧生产工艺 ,通过多年的生产实践与改造 ,现已形成焙烧 1 5～5 0mm小块铁矿石的双层燃烧室竖炉和焙烧 5 0～ 1 0 0mm大块铁矿石的单、双层燃烧室竖炉并存的格局。文中介绍了 1 0 0m3 竖炉在酒钢的发展与应用。