金属纤维表面燃烧器掺氢燃烧特性实验研究

双碳目标下,掺氢天然气作为一种低碳燃料,其在已有燃气设备上的适应性成为关注重点。该文在一台配有金属纤维燃烧器的350 kW燃气实验炉上进行掺氢燃烧实验,重点关注掺氢比(0%~30%)和负荷(25%~100%)变化对燃烧器运行性能和污染物排放的影响。结果表明,保证负荷和风机转速不变时,掺氢后炉膛燃烧的过量空气系数增加,NO_(x)、CO和CO_(2)同时降低;随着负荷的增加,金属纤维燃烧器更趋向于蓝焰模式,NO_(x)排放降低,CO排放增加。实验过程中,基本上所有工况(经过优化后)均可以满足NO_(x)和CO排放都低于30 mg/m^(3)。该文可为燃气锅炉掺氢燃烧工程实践提供一定的数据基础。

生物质热解挥发物高效低氮旋流分级燃烧器的设计与模拟

文章设计了以热解挥发物为燃料的旋流分级燃烧器,通过ANSYS软件模拟了燃烧器燃烧过程的流场,并研究了燃烧器的流动和燃烧特性。研究结果表明:燃烧器的旋流空气有效破碎了热解挥发物,达到了混合充分,流场和温度场稳定、均匀的效果;旋流空气产生的边缘流场降低了燃烧器内壁面的温度(最高为815.69K),减缓了壁面的高温腐蚀,降低了NO_(x)的生成;燃烧器烟气中的NO_(x)浓度为43.33 mg/m^(3),显著低于标准限额;燃烧器出口处的热解挥发物含量小于0.2%。

对比分析GB35848新旧版本标准下的商用燃气燃烧器具试验

商用燃气燃烧器具作为当前国家主要的烹饪工具之一,得到了广泛使用。尤其是燃气蒸箱、燃气大锅灶、中式炒菜炉等在机关、学校等高人口密度的场所使用较为频繁,一旦出现安全问题,势必会产生极为严重的负面影响。为此,国家先后推出诸多规范标准,针对烟气排放、利用安全、能源利用等诸多因素进行了详细规划。文章对比分析GB35848—2018、GB35848—2024新旧版本标准之间的差别,明确商用燃气燃烧器具试验的差别,更为详细、全面地解读版本标准,为后续的行业发展提供参考。

低氮燃烧器技术在锅炉能源转型中的优化设计

在面对increasingly stringent环保政策的形势下,低氮燃烧器技术在锅炉能源转型中扮演着重要角色。本文对低氮燃烧器在锅炉能源转型中的优化设计进行了深入研究和探讨。首先,我们介绍了低氮燃烧技术的基础理论和主要特点,针对现有NOx排放问题、锅炉的燃烧效率和燃料使用性等问题,我们设计了一种新型的低氮燃烧器;随后,基于流体动力学(CFD)模拟计算和试验验证,我们对优化后的低氮燃烧器进行了全面的性能研究,结果表明,该低氮燃烧器具有NOx排放更低、燃烧效率更高以及使用各种燃料更灵活的优点;最后,我们结合国内外的最新研究成果,对低氮燃烧器技术进行了总结和展望,认为低氮燃烧器技术将为我国的能源转型过程中环保目标的实现提供着强大的技术支撑。本文的研究成果为锅炉能源转型中低氮燃烧器的设计和优化提供了有力的理论依据和实用的技术方向。

基于杯式燃烧器测试系统的灭火性能评价研究进展

杯式燃烧器试验是消防领域用于测定气体灭火剂最小灭火浓度的经典方法。自哈龙灭火剂被淘汰以来,哈龙替代物经历了不同相态的发展,促使杯式燃烧器测试系统进行相应的改进,同时基于杯式燃烧器测试系统的灭火性能评价研究也在不断拓展。综述了国内外杯式燃烧器测试系统的使用和改进研究,重点介绍了适用于气相、液相、固相和复合相灭火剂的杯式燃烧器测试系统和测试方法,分别对气相、液相、含添加剂细水雾、干粉、复合灭火剂的灭火效率进行了总结和分析,综述了各相态灭火剂灭火性能评价研究。未来,杯式燃烧器测试系统仍将不断被改善,在灭火剂筛选和灭火性能评价等方面将发挥更重要的作用。

融入激光诊断的杯式燃烧器灭火实验教学设计

设计了融入先进激光诊断系统的杯式燃烧器灭火实验装置,创设了包含基础性和探究性的层次化实验教学内容,构建了分组协作和课堂研讨相结合的实验教学模式,让学生了解杯式燃烧器的结构特点,掌握利用杯式燃烧器测量气体灭火浓度值的原理和方法,并引导他们通过激光诊断技术进一步探究灭火机理。通过实验教学,加深学生对灭火基本理论的理解,激发他们的创新思维和团队精神,为其后续的科研工作打下基础。

脉动燃烧器研究进展及其在病虫害防治中的应用

目前,Helmholtz型脉动燃烧器被广泛应用且前景良好。其具有环保节能、燃烧效率高、传热特性佳、热效率高以及排放污染少等诸多优点。将Helmholtz型脉动燃烧器应用于病虫害防治装备的研制,对稳定作物生产、提高作物品质、增加种植效益以及发展科学植保和绿色植保具有重要意义,有助于保障生态可持续。概述Helmholtz型脉动燃烧器的工作原理,梳理脉动燃烧器的研究发展现状,总结Helmholtz型脉动燃烧器在病虫害防治方面的应用研究。目前便携式脉动燃烧病虫害防治装备存在人机工程学缺陷、土壤蒸汽消毒机热动力源耦合关系不明确、脉动燃烧机理研究不够深入且脉动燃烧器结构简单、装备智能化程度低等问题。提出应用现代化技术研究脉动燃烧机理,研制脉动燃烧病虫害防治装备新型结构与机型,运用智能化、现代化技术开发大型车载式病虫害防治机械,发展脉动燃烧病虫害防治机械智能控制模块的发展对策。

新型节能降碳减氮燃烧器的应用及效果分析

炉类是石油石化及化工行业等工艺处理的核心设备。当前,不同炉类的燃烧方式多为扩散式,存在扩散燃烧温度梯度高、高能耗、高排放、资源浪费等问题,所排放的氮氧化物均超过大气污染物排放标准限值50mg/m^(3)。升级换代后的新型节能降碳减氮燃烧器采用全预混、多喷嘴、多燃烧单元的燃烧方式,通过现场应用,氮氧化物排放低于50mg/m^(3),节气率大于10%,单台炉降碳1735.3~2513.5吨/年,节能降耗、降碳减氮作用显著,安全环保性能提高,经济效益和社会效益显著。

车用大功率柴油燃烧器的研制

针对商用车越来越严苛的NO_(x)排放法规,解决低温冷起动阶段NO_(x)的排放问题尤为重要。设计了一种车用大功率柴油燃烧器系统,用于低温冷起动过程中快速提升排气温度,使选择性催化还原器(SCR)入口温度迅速达到尿素起喷温度。详细阐述了系统方案及核心零部件的开发。利用STAR-CCM+仿真软件,对优化结构进行点火及燃烧仿真,详细分析了燃烧状态的温度分布、柴油挂壁、碳烟分布、燃烧效率、燃烧背压等。最后经过台架试验验证,冷态世界统一瞬态循环(WHTC)工况NO_(x)转换效率达97.9%,升温能力与升温速率远超常规热管理技术,同时油耗还有一定优势。

燃气轮机中心分级燃烧器天然气掺氢燃烧的受迫振荡特性

天然气掺氢燃烧是燃气轮机机组降低碳排放重要措施之一,但掺氢燃料的组分变化会导致燃烧室火焰结构及燃烧稳定性发生变化.为分析中心分级燃烧器掺氢燃烧条件下的燃烧不稳定性问题,通过试验研究了燃烧器入口速度扰动下,不同掺氢比对中心分级掺氢燃烧的瞬态火焰结构、压力以及热释放响应的影响,并利用本征正交分解(POD)法提取了火焰脉动的特征模态,发现其主要包含火焰干涉区强脉动和轴向扰动两种模态.试验结果表明,随着掺氢体积比从0%增大到30%,火焰前沿向上游移动,两级火焰间距缩短,火焰干涉对应的脉动模态的能量占比增大,加强了压力与热释放的耦合,导致燃烧室内的压力响应增大9%,热释放响应增大37%.

稳燃腔燃烧器射流中粒子动态分析及燃烧过程研究

稳燃腔燃烧器已经获得国家发明专利,它是在钝体的基础上发展起来的一种新型煤粉燃烧器。本文用三维激光粒子动态分析仪测量了燃烧器出口气流的平均特性和湍流特性,回流区内外的颗粒数密度、直径和体积流量分布,以上数据不仅正确解释了钝体的稳燃机理,也说明了这种燃烧器具有良好的工业应用前景。

基于大比例掺烧褐煤旋流燃烧器的研制及应用

基于目前国能双鸭山发电有限公司#6锅炉需要大量掺烧褐煤,燃烧器煤种适应性差,燃烧器磨损严重,NOx排放指标不能达到环保要求的情况,进行大比例掺烧褐煤燃烧器的研制并在#6锅炉上直接应用。新型大比例掺烧褐煤燃烧器能够保证在大量掺烧褐煤的情况下实现#6锅炉NOx排放指标降低,机组安全稳定运行,其它指标不降低,拓宽锅炉燃煤煤种的适用范围,从而有效降低燃煤及脱硝运行成本。

侧边风油/水煤浆两用燃烧器应用研究

目前我国改烧水煤浆的 2 2 0t/h燃油锅炉有很多是大长宽比的狭长矩形炉膛。结合带侧边风的油 /水煤浆两用燃烧器在这种型式锅炉上的实际应用情况 ,对此种燃烧器的特点和其对大长宽比炉膛的适用性进行了研究 。

旋流燃烧器与直流燃烧器的特点比较及发展前景

墙式布置的旋流燃烧方式与四角布置的直流燃烧方式是电站锅炉最主要的两种燃烧方式。文中就结渣及高温腐蚀特性、ＮＯｘ的排放、汽温调节特性、燃烧效率、稳燃能力等方面对这两种燃烧方式的特点进行了全面的分析和评述。

耦合全炉膛的新型低NO_(x)旋流燃烧器性能

随着我国对氮氧化物(NO_(x))排放标准的不断收紧,电力行业迫切需要新的技术以减少NO_(x)排放。其中低NO_(x)旋流燃烧器技术作为控制NO_(x)排放的有效手段,受到广泛关注。针对一台600 MW对冲燃煤锅炉,设计并改进了一种新型低NO_(x)旋流燃烧器,研究了单只燃烧器流场、温度场及气体组分的分布特征,同时进一步分析了燃烧器耦合炉膛后的炉内温度场、NO分布情况。模拟结果表明:新型低NO_(x)旋流燃烧器中二次风为直流时煤粉燃烧较充分,且空气分级作用增强,可形成还原性气氛,NO排放量可进一步降低约21%。研究结果可为实际电站的低NO_(x)燃烧器改造提供理论依据和工程应用参考。

高浓度煤粉预燃式强稳燃低氮燃烧器配风组织优化

煤粉预燃低氮燃烧技术可兼顾稳定燃烧与NO_(x)排放控制,在燃煤锅炉灵活性调峰稳燃领域的应用潜力巨大。依托5 MW燃烧试验平台,研究一种带小型预燃室的高浓度煤粉预燃低氮燃烧器运行性能。通过CFD数值模拟,系统研究了一次风率、内外二次风配风与分离式燃尽风(SOFA)对燃烧器燃烧性能及污染物排放特性的影响。结合5 MW燃烧试验平台测试结果对燃烧模型进行验证验证,试验实际温度与数值计算结果的最大偏差为44℃,误差范围±3.3%,证明所选燃烧模型的准确性。研究结果表明:一次风率是影响预燃室环形回流区的关键因素,过低或过高的一次风速会分别对稳燃能力与降氮能力产生影响,在约8.8%的一次风率条件下能够保证有充足的回流量,有利于煤粉着火和排放控制;升高内二次风率能卷吸更多炉膛内高温烟气,有利于煤粉燃尽,但炉膛内部高温氧化性气氛区域增加,会导致污染物排放有所升高,约为43.5%的内二次风率能兼顾稳燃与降氮效果;采取适当比率的SOFA替代外二次风,能使得燃烧区域的含氮化合物更易被还原,从而降低排放,在23%SOFA风率下出现明显的低氮效果,NO_(x)排放为72 mg/m^(3)(6%O_(2)),与0%SOFA风率相比减排约67%。

基于煤粉预气化强稳燃的快速调峰燃烧器5 MW中试研究

煤粉预气化强稳燃技术能够兼顾稳定燃烧与NO_(x)排放控制。基于此,开发了服务于电站锅炉灵活调峰的快速调峰燃烧器,并依托5 MW燃烧试验平台进行热态中试试验,对比不同负荷下的运行性能,研究燃烧器的极限稳燃负荷与快速变负荷能力。结果表明:煤粉进入燃烧器所带有的小型预气化室后发生气化反应,转化为高温燃气和炽热碳粒所组成的预热燃料。在低负荷下,预热燃料进入炉膛后将迅速燃烧,形成根部高温区,保证炉膛稳燃。随着负荷升高,预气化室内气化反应更加充分,配合回流烟气形成良好还原性气氛,实现有效降氮。在无辅助手段条件下,满负荷工况NO_(x)排放为159 mg/m^(3)(6%O_(2)),飞灰含碳率为3.4%,折算燃烧效率99.71%。在9%超低负荷下,快速调峰燃烧器仍能维持炉膛稳定燃烧,在1 h以上长时间连续运行过程中,出口氧量保持稳定。在15%~100%负荷分别用时8和9 min完成快速降负荷与升负荷过程,降、升负荷速率分别可达10.63%/min与9.44%/min。变负荷过程中炉内燃烧保持稳定,且温度分布对负荷变化的响应速度较快,验证了该燃烧器在快速调峰过程中的出色性能。

600MW机组低氮燃烧器改造的研究与应用

燃烧器对燃煤机组安全运行和节能减耗至关重要。一台600MW燃煤机组原有燃烧系统存在屏式过热器超温严重、飞灰含碳量高、大渣含碳量高及NOx排放水平高等问题。提出了对原有燃烧器进行内浓外淡的煤粉分布优化改造的方案。改造后的现场实验结果表明,燃烧器优化改造后,在保证锅炉效率的情况下,高温受热面烟气热偏差小于30℃,屏式过热器减温水减少120t/h,飞灰含碳量减少3.6%,大渣含碳量减少6.9%,NOx排放水平减少367mg/m3,减碳降氮降温效果明显。

大型乙烯裂解炉用低NO_(x)燃烧器的结构优选

随着大能力大型化裂解炉的不断发展,国内首台单炉膛20万吨/年产能乙烯裂解炉对燃烧器提出了更高的设计要求,在稳定燃烧的同时还要满足特定的工艺要求和严苛的环保要求。采用CFD技术和热态试验方法优选新型乙烯裂解炉用低NO_(x)燃烧器,通过数值分析方法研究不同底部与侧壁供热比(底侧比)下裂解炉内的燃烧状态(火焰形状、火焰长度、炉内温度分布及NO_(x)排放量等),结果表明:在底侧比为70:30时燃烧状态最优,炉膛内温度分布均匀且满足工艺要求和环保要求。在热态试验炉上对最终设计工况(底侧比72:28)进行热态试验,结果显示:炉内燃烧状态良好,温度分布均匀且满足热通量曲线,NO_(x)排放量也较低。

循环流化床锅炉启动燃烧器简述及应用

本文结合一台 2 2 0t h循环流化床锅炉的点火启动实例介绍了启动及低负荷投油稳燃所用的风道燃烧器。