低热值煤气高温空气燃烧数值模拟

采用k -ε湍流双方程模型、PDF燃烧模型以及离散坐标辐射传热模型 ,对低热值煤气高温空气燃烧过程进行了计算机辅助模拟试验 ,比较了不同预热温度和不同过量空气系数对低热值煤气燃烧过程的影响 。

高温空气燃烧新型锅炉及特性分析

介绍了采用高温空气燃烧技术的新型锅炉 ,其关键部件包括蜂窝陶瓷蓄热体、实现分级燃烧和炉内烟气再循环的燃烧器及四通高频切换阀。详述了其工作原理及过程 ,探讨了开发该锅炉的基本思路 ,对其基本特性进行了分析 。

预热温度影响甲烷高温空气燃烧特性的数值分析

为了深入认识近年发展起来的一种新型燃烧技术－高温空气燃烧的机理和超低氮氧化物排放特性，本文将扩散燃烧模型、热力ＮＯ生成模拟与完全湍流Ｎ－Ｓ方程相结合，数值研究了甲烷高温燃烧的火焰特性、空气预热温度对燃烧特性和ＮＯ排放浓度的影响规律。研究结果与实验数据符合良好，为在我国发展这项技术提供了依据。

低NO_x高温空气燃烧技术

低NOx高温空气燃烧技术将传统的低NOx 燃烧技术与高温蓄热式燃烧系统有机地结合起来 ,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 。

高温空气燃烧NO_x排放特性的试验研究

通过两种结构烧嘴的热态燃烧试验对比,研究了烧嘴结构、燃气射流速度、过量空气系数对高温空气燃烧过程氮氧化物排放的影响特性。研究结果认为:在燃气喷口两侧布置两个矩形空气喷口的烧嘴,氮氧化物排放量低于圆形空气喷口烧嘴;随着燃气射流速度的提高,高温空气燃烧过程排放的氮氧化物逐渐减少。与普通燃烧过程不同的是,随着过量空气系数的提高,在一定范围内高温空气燃烧的氮氧化物排放量不断增加。分析认为,高温空气燃烧氮氧化物排放量与火焰体积、炉内氧气与燃气混合过程以及燃气射流和空气射流对炉内烟气的卷吸量有关。

燃气喷射对高温空气燃烧室内流动影响的数值研究

用所开发出的计算程序 ,在高温空气燃烧炉燃气烧嘴的多种喷射方式下 ,通过改变烧嘴的间距、烧嘴的同向或逆向喷射以及烧嘴的周向布置个数等条件 ,对炉内三维等温流场进行了相应的数值模拟·分析了炉内的流场结构及流动特性·模拟结果表明 :合适的烧嘴间距、燃气的逆向喷射以及多个烧嘴的对称布置等方式均能获得炉内合理的流场结构 ,并有效地利用回流区混合的低氧条件 。

高温空气燃烧技术的超低NO_x研究

高温空气燃烧技术(HTAC)是用蓄热室回收烟气中的余热,将助燃空气预热至800℃以上,此时燃料处在低氧气氛中稳定燃烧,同时温度分布很均匀,产生的NOx非常低,成为节能和环保双赢的一种燃烧方法.为了推进此项技术的实用化,在蓄热式锻造炉上进行了实验研究,重点为超低NOx的排放.通过采用"燃料不换向"和"炉气马蹄形循环"新技术以及"烟气外部再循环"的低NOx燃烧技术,既简化了蓄热式燃烧系统和操作,又取得了超低NOx排放的良好效果,NOx排放值远低于日本和美国的环保排放标准限定值.

通过煤粉浓缩预热低NO_x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NO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.

高温空气燃烧炉内耦合传热的数值模拟

用自行开发的三维湍流流动、燃烧、辐射传热和NOx湍流生成的计算程序,用离散坐标方法(DOM)模拟炉内的辐射传热并与其它传热方式相耦合,与各个输运方程共同求解,对燃烧室内的温度场进行了数值模拟.通过改变高温空气的预热温度,数值分析了高温空气燃烧炉内采用燃气直接喷射技术(FDI)的温度分布特性,检验了所采用的耦合数值模拟技术的有效性.模拟计算结果表明,提高空气预热温度,炉内温度的峰值相应增大,温度梯度降低,温度分布更均匀,火焰更长.相关的实验结果与数值预报的结果对比表明了相一致的规律.

回转窑内生物质高温空气燃烧NO_x生成模型与验证

根据生物质中燃料N的存在形式和燃烧中演变的特点，建立了其在高温空气燃烧（HTAC）条件下以燃料型NOx产生为主并考虑热力型NOx的生成模型。通过数值计算研究了回转窑内生物质燃料稻壳在HTAC下NOx的排放规律。计算结果表明：燃烧后NOx的生成浓度随高温空气温度的增加而增大，在一定温度（1000-1050℃）以上，这一趋势更是有所加快；随着氧气体积分数的降低，NOx的生成浓度降低，当氧气体积分数低于临界值（8％）时，NOx的量显著下降；空气消耗系数的降低形成还原性气氛，使NOx的生成降低，在空气温度1200℃时，空气消耗系数从1．8降到0．8，NOx的浓度大致从400mL／m^3降为150mL／m^3。通过实验测量的NOx值与相同工况下的数值计算值进行了比较，两者NOx排放规律的变化趋势相同，平均相对误差约为7％。验证了模型的可靠性，证实了高温空气燃烧技术与低氧燃烧结合能实现较低的NOx排放。

高温空气燃烧技术中燃烧特性的研究进展

高温空气燃烧(HTAC)技术是集节能与环保的新型燃烧技术,被燃烧界誉为21世纪最有发展前景的燃烧技术之一。讨论了HTAC系统常见的基本类型和燃烧机理,介绍了HTAC的工作原理与主要特点,从火焰特性、温度特性、污染物(NOx)排放特性等3个方面,对HTAC燃烧特性的研究现状和进展进行了系统的阐述,并探讨了需要进一步研究的内容。

高温空气燃烧技术的研究现状及发展趋势(下)

高温空气燃烧技术是90年代兴起的集节能、环保等多重优点的高新技术,是国际燃烧界公认的燃烧领域的革命。就高温空气燃烧技术的历史发展进程及国内外研究现状进行了全面系统地综述,并针对该技术的优势和特点进行了分析,最后对我国工业炉界应用该技术的前景进行了对比分析。可以确信,通过该技术在我国工业炉界的推广使用,对我国的节能和环保事业必将有重大的推动作用。

高温空气燃烧若干因素对NO_x生成量的影响

高温空气燃烧的关键技术之一是获得低氧环境,以降低NOx生成量。通过对与高温空气燃烧技术有关的稀释剂、燃料射流和空气射流速度、燃料射流倾斜角度、燃烧空气散布角、燃料喷嘴和空气喷嘴之间的距离、空气预热温度、燃料预热温度和过量空气系数等因素进行分析,总结了一些因素对NOx生成量的影响,可以为工程技术改造提供建议,实现节能和环保的双重效果。

高温空气燃烧炉内湍流混合特性的数值研究

应用自行研发的三维流动、燃烧、传热和污染物NOx湍流生成的数值模拟程序,对高温空气燃烧实验模型炉进行了湍流扩散燃烧混合特性的数值模拟.数值预报了燃烧室内气体燃料和空气的混合物分数及其湍流脉动的三维分布.数值研究结果表明:在一定的几何条件和气体动力学条件下,高温空气燃烧的湍流混合在更广泛的区域内以较小梯度的进行;混合物分数的脉动主要分布在燃烧区,这表明高温空气燃烧的火焰厚度更大,具有燃烧释热更趋均匀的特性.数值模拟结果与相关的实验结果有相同的规律.

高温空气燃烧技术的国际发展动态

2001年在意大利罗马召开的第四届高温空气燃烧与气化国际会议是对这项技术10多年的研究与应用的一个总的展示和检阅。综合论述了最新的国际发展动态,了解这方面的情况对于发展我国的燃烧技术和理论及其工程应用具有重要的意义。

天然气高温空气燃烧特性数值研究

运用数值方法对U型燃烧室内天然气高温空气燃烧进行研究,其中湍流流动采用雷诺应力模型,燃烧采用涡团耗散模型,耦合辐射传热模型;NO生成考虑了热力型NO生成机制和快速反应NO生成机制。其数值计算结果与相应实验结果吻合较好。分析了助燃空气温度、过量空气系数、助燃空气中氧浓度对燃烧特性的影响。研究表明:随着助燃空气温度增加,燃烧室气体温度升高,壁面平均热流和出口NO浓度增大;随着过量空气系数的增加,燃烧的最高温度和NO排放增加,气体平均温度及热流密度先增加后减小,过量空气系数为1.2时温度均匀性好,传热量最大;随助燃空气中氧浓度减小燃烧室温度均匀性增强,壁面平均热流增大,NO生成量显著减小。

高温空气燃烧技术进展与应用

高温空气燃烧技术作为一种全新型燃烧技术,具有大幅度节能和降低污染物排放等优点。介绍了高温空气燃烧技术的原理与技术特点,简述了国内外高温空气燃烧技术的进展情况,总结了它在各领域的应用现状与前景;指出了中国应积极开发与应用该项技术,以缓解所面临的节能与环保的双重压力。

化学反应速率模型对高温空气燃烧特性的影响

为了探讨更恰当的高温空气燃烧研究方法,本文从燃烧机理的角度,通过数值分析方法研究了化学反应速率模型对高温空气燃烧特性的影响,分别研究了单步有限反应速率模型、多步有限反应速率模型和涡旋破散模型．在多步有限反应速率模型中,考虑了多个反应步和逆反应,所以该模型结果中的温度比其他2种低,进而抑制了热力NOx的生成,因此NOx排放较低．单步有限反应速率模型与涡旋破散模型的结果基本一致,这与单步模型所用的一些经验常数是在常温下得到的有很大关系．研究结果验证,无论是对单步反应还是多步反应,建立的模型都有较好的适用性．

高温空气燃烧技术在我国的应用现状与发展前景

介绍了高温空气燃烧技术 (HTAC)的相关理论和技术 ,我国HTAC的应用现状 ,指出我国采用先进蓄热燃烧技术结合低氧浓度燃烧以大幅度节能和降低NOx 排放 。

高温空气燃烧技术在金属镁还原炉上的应用探讨

传统金属镁还原炉排烟温度很高,热量浪费严重,造成能耗居高不下。分析了传统金属镁还原炉的问题所在,利用近年来发展起来的高温空气燃烧技术,设计开发了新型蓄热式金属镁还原炉。对炉内流场的数值模拟证明了该新型还原炉在流场组织、温度场均匀性以及强化金属镁的还原过程等方面具有明显的优势。