基于热重法的生物质工业分析及其发热量测定

为了比较不同种类生物质的燃烧特性,丰富热重分析技术的应用方向,该文采用热重分析技术对农业剩余物、林业剩余物和工业加工废渣的代表性生物质进行了空气气氛下不同升温速率的燃烧特性试验研究。研究表明:3种类型生物质的燃烧过程均包括4个主要阶段:水分蒸发阶段、挥发分析出及燃烧阶段、固定碳燃烧阶段、燃尽阶段。该文提出1种确定样品工业分析值的方法,即热分析曲线法,并推荐应用20℃/min升温速率下的热分析曲线图来计算确定。同时还提出1种差热分析法,用以计算生物质样品发热量,分析发现,农业秸秆类剩余物适用于20℃/min的升温速率,木屑和甜高粱渣适用于5、10℃/min的升温速率。该文提出的计算工业分析值的热分析曲线法与计算发热量的差热分析法,为热重分析技术研究生物质的燃烧特性提供了新的应用方向,但2种新方法的建立,以及他们的有效性和适用性,仍需要大量试验数据的验证和进一步的试验研究。

镁热法生产海绵钛还原熔池温度场的分析

建立了海绵钛生产还原过程的传热和流动模型,在数值模拟计算的基础上对还原过程的温度场进行了分析,得到的数值计算结果可以为海绵钛还原反应器强制传热提供理论指导。

氧乙醇火焰温度的计算与切割工艺试验研究

分析了氧乙醇火焰燃烧反应过程,研究了燃烧反应过程中所发生的热量变化,依据热力学理论计算出火焰燃烧的理论温度,明确燃烧温度与反应物之间的关系,从而确定氧乙醇火焰可作为钢铁氧燃料切割的火焰。通过切割试验,进一步验证该方法的可行性,并与氧乙炔火焰切割进行比较,结果表明,在适宜切割工艺条件下,切口质量满足需要。

基于多神经网络分类器组合的火焰图像分割

单一神经网络分类器的性能很大程度上取决于网络参数的选择 ,设计一个性能最优的神经网络分类器是非常困难的。针对这一问题 ,本文提出了基于多个 BP神经网络分类器组合的回转窑火焰图像分割方法。选取多组不同的训练样本对多个具有不同初始条件的 BP网络进行训练 ,网络收敛后 ,用于火焰图像的分割 ,会产生多种分割结果 ,采用平均值法、投票表决法、最大统计概率法和神经网络 4种方法对其进行组合 ,得到了最终的分割结果。实验结果表明 ,本文提出的方法具有分割效果好和可靠性高等优点 ,满足了实际使用的要求。

连续式蓄热燃烧技术的研究

分析了火焰切换式蓄热燃烧系统的优点与不足,提出了有效补偿这些不足并可实现蓄热连续燃烧的高温空气燃烧技术。并以此技术为基础开发出了单台燃烧器可连续燃烧的自蓄热高温空气燃烧装置。采用了中科院广州能源研究所的蓄热燃烧专用高温切换阀专利技术,可以实现高温烟气余热的"极限稳定回收"以及高温贫氧状态下的"连续燃烧"。进一步探讨了此项技术在熔铝炉及其他加热炉上的应用,扩大了蓄热燃烧的应用领域。

高炉脱湿鼓风节能研究及除湿方法的选取

对高炉鼓风除湿进行了节能分析,通过高炉系统的热平衡原理得出了理论燃烧温度,继而得出了鼓风除湿能降低焦煤消耗与提高产量的结论。通过研究得出了最佳除湿剂为LiCl及其最佳除湿浓度为40%,并对除湿剂的除湿原理进行了介绍与说明。

燃烧辐射的研究与实践

炉内的辐射传热作用通常是由温度决定的，但因条件变化时辐射率与辐射特性便随其变化，故炉内辐射可人为地得到强化．在不提高供入热的情况下，介绍了强化辐射的三个途径。

新型高效蓄热式燃烧系统设计研究

采用约束设计法,通过蓄热室烟气回收获得最大净效益时各参数的优化,研究设计出一套新型高效蓄热式燃烧系统。该燃烧系统燃烧能力为1.0MW,燃料采用焦炉煤气,蓄热体采用陶瓷球,燃烧器换向时间73s,烟气出口平均温度为110℃,预热空气出口平均温度为1110℃,蓄热室热效率和温度效率分别达到90.8%和92.47%。燃烧系统采用煤气和空气双预热,煤气、空气射流卷吸炉膛内的烟气,实现低氧和低NOX燃烧。它对于开发适合我国国情的高效蓄热式燃烧系统具有重要意义。

旋流强度对平焰燃烧湍流流动的影响

采用任意拉格朗日欧拉(ALE)框架下的有限体积法对平焰燃烧湍流流动进行了数值模拟。

高温低氧燃烧(HTAC)中的反应工程问题

从冶金反应工程学角度 ,论述了高温低氧燃烧技术的应用原理及基础理论 ,重点讨论了烟气余热回收和低NOx

锅炉燃烧含氧量中的大数据与神经网络技术分析

锅炉燃烧是工业生产中常见的形式,但其在运行过程中存在诸多潜在的问题,与之相关的能源损耗以及环境影响也是人们长期以来关注的话题。只有锅炉长期处于稳定运行状态,才可以确保其具有良好的燃烧效率。通过采集火电厂锅炉燃烧相关运行数据,旨在研究电厂大数据背景下将神经网络建模方法应用于锅炉燃烧系统辨识的可行性,探讨其对提高火力发电燃烧效率的意义。

多孔介质特性参数对燃烧温度及压力影响的数值模拟研究

考查了两段式多孔介质内预混气燃烧的温度与压力分布情况。建立了甲烷/空气预混气体在多孔介质内燃烧的二维数学模型,运用FLUENT软件求解瞬态控制方程的方法计算出燃烧稳定后多孔介质内的温度、与压力分布,并考查了不同当量比、多孔介质辐射衰减系数和导热系数对温度和压力分布的影响。结果表明,甲烷/空气预混气体在多孔介质中燃烧,当量比越大温度峰值越高,压力梯度越大;小孔介质辐射衰减系数的改变对温度分布和压力分布没有明显的影响,而大孔介质辐射衰减系数对温度分布和压力分布有较大的影响;增加多孔介质的导热系数,会使固相与气相温度均有所升高,燃烧区域压力降低。

硅锰弹簧钢少氧化加热的分析与模拟计算

分析了少氧化加热的供热特点及燃烧条件。通过燃烧模拟计算，分析了空气消耗系数（ｎ＜ １）对炉内气氛ＣＯ／ＣＯ２ 、Ｈ２ ／Ｈ２Ｏ的影响及实现少氧化加热的条件；通过少氧化加热炉内热过程模拟，得出了硅锰弹簧钢少氧化加热的升温曲线。

煤气中机械水对燃烧计算的影响

在高炉煤气干湿成分转换时,把煤气中机械水算作水蒸气有失煤气成分的真实性,影响燃烧计算的准确性;煤气燃烧时机械水气化耗热要降低理论燃烧温度,其影响不可忽略.通过例题计算,有益于完善燃烧计算的方法.

等离子条件下碳燃烧动力学的研究

本文设计了一套研究空气等离子与碳(石墨)燃烧动力学的实验装置和方法。实验测定结果表明,在空气源等离子条件下碳燃烧的活化能随温度而变化,不同温度范围内测得活化能分别为:74.780kJ/mol(900—1560K)和44.720kJ/mol(1560—2100K)。

平焰燃烧主要燃烧区冷态轴向速度场的PIV研究

针对单烧嘴湍流平焰燃烧冷态模型实验(1∶1),采用粒子激光成像测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧速度场进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量=13.68时的速度场;速度场主要由回流区和贴附射流区组成;主要探讨了2个区域轴向速度的分布特性,为后续热态实验研究打下基础.

甲烷/空气扩散火焰面位置确定的数值模拟研究

以甲烷/空气的湍流射流扩散燃烧为基础,利用-双方程模型和混合分数方程模型的耦合,依据湍流扩散燃烧中整个区域的混合分数场,给出火焰面形状尺度随过量空气系数的变化规律。模拟结果表明混合分数方程确定火焰面的位置是行之有效的方法。

平展流冷态湍流场的PIV分析

针对单烧嘴湍流平焰燃烧冷态实验模型,采用粒子激光测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧区速度场(350 mm×250 mm)进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量为19.39下的径向速度和轴向速度分布.实验研究发现,平展流由回流区、附壁射流区和过渡区组成,同时分析了3个区域内径向速度和轴向速度的变化规律,得到了二维速度场分布的特点.

氧含量对高温燃烧过程的影响研究

应用湍流扩散燃烧火焰模型 ,研究了氧含量对高温燃烧过程的影响 计算表明 ,燃烧过程中 ,随着氧含量的增加燃烧室内温度差增加 在低氧含量燃烧时 ,燃烧室内温度较均匀 ,温度梯度很小 ,满足高温低氧燃烧的条件 ,为进一步研究高温燃烧过程中氧化物NOx

泡沫陶瓷材料及其微观结构参数对多孔介质燃烧特性的影响

基于Kelvin模型,建立了泡沫陶瓷多孔介质的微观结构参数(孔筋长度、孔筋半径、微立方体节点边长)与其孔隙率、导热系数等宏观特性参数的关系式;利用FLUENT软件,就材质种类及其微观结构参数对双层多孔介质燃烧器内甲烷/空气预混燃烧性能的影响进行了数值模拟。结果表明,在入口速度为60cm/s、当量比为0.6的条件下,燃烧区材质为SiC时,气、固相温度最高,稳定操作范围以SiC、ZrO2、Al2O3的顺序依次降低;无量纲参数d(微立方体节点边长与孔筋长度之比)的增加会降低气、固相温度且会改变火焰面驻定的位置,而e(孔筋半径与孔筋长度之比)的改变对气、固相温度分布影响不大。因此,在实际燃烧器多孔材料选型中,应优先考虑微观结构中微立方体节点边长和孔筋长度的合理选择。