氨煤混燃过程中单颗粒煤粉着火特性

开展绿氨与煤混燃有助于双碳目标下的火电降碳,在炉内掺烧技术逐步实现增大掺氨比过程中,煤粉颗粒着火特性是影响氨煤混燃机组宽负荷灵活运行的关键因素。针对氨与煤粉混合给料的掺烧技术路径,利用新型两级平焰燃烧器开展了氨煤混燃过程单颗粒煤粉着火特性研究。利用高速摄影和背光法,通过图像分析获得了不同工况(载气掺氨比、环境氧浓度)下准东煤粉颗粒着火模式和着火延迟时间。研究发现,非掺氨工况下颗粒着火过程由非均相着火模式主导,而掺氨可增大均相颗粒着火模式的煤粉颗粒比例。同时,增大掺氨比,煤粉在脱挥发分阶段破碎的比例增大。同时,通过构建含有氨总包燃烧反应的一维暂态煤粉着火模型,可较好复现氨对煤粉颗粒着火特性的影响:在中心还原气氛下影响较小;而中心氧体积分数为0.1、0.2时,掺氨显著降低单颗粒着火延迟时间,这主要是由于氨火焰提高了煤粉颗粒的加热速率。

低氮烧嘴在H型钢加热炉上的应用实践

为实现氮氧化物超低排放的环保要求,长钢轧钢厂进行了H型钢加热炉烧嘴的改造实践,主要从型钢加热炉现有状况、NO_(x)超标的主要原因、改造原则以及燃烧器的改造措施等几个方面入手,分析型钢加热炉低氮燃烧烧嘴的改造效果。经改造实践后,NO_(x)的排放达到国家与山西省生态环境厅规定的排放标准,保证了NO_(x)排放量在80 mg/m~3以下。

TDLAS测量甲烷/空气预混平面火焰温度和H_2O浓度

基于可调谐二极管激光器吸收光谱技术（YDLAS）建立了温度和H2O浓度测量系统，利用光谱数据库Hitran2004在1393nm附近选择了在500～1300K有很高测温灵敏度的两条水吸收线：7168．437cm^-1，7185．597cm^-1。在1kHz的扫描频率下，利用直接吸收-扫描波长法对甲烷／空气预混平面火焰进行测量，并进行边界层修正，与热电偶的对比结果显示，在温度区间1100～1350K，两者最大相差80K（6．7％）；水蒸气组分浓度与计算值平均相差小于0．02（10％）．

预混气温度及多孔材料特性对多孔介质表面火焰的影响

为优化设计基于多孔介质壁面的低热损失微燃烧器结构,以甲烷/空气为预混气实验考察了预混气初始温度多孔壁面材料对多孔介质平面火焰形成、燃烧特性的影响。实验表明:在低当量比工况下(≤0.8)由于预混气初始温度升高可以有效降低多孔板对火焰的影响(热损失),可以有效地拓宽平面火焰形成范围。当量比较大时(>0.8),由于甲烷在多孔板内部消耗,多孔表面火焰温度反而下降。不同材料的多孔板对火焰的影响主要由于导热系数差异引起,而且在火焰温度较低的时候明显。当火焰温度较高时几乎没影响。导热系数越小,多孔介质壁面温度越低。

炉顶平焰炉供热负荷变化对流场的影响

１引言平焰燃烧器自六十年代问世以来，已广泛使用在各种加热炉上。它具有较多的优点，诸如温度场均匀，压力场均匀，可显著降低炉膛高度等。但平焰燃烧器的供热负荷与加热炉的炉型参数的匹配关系，仍是许多设计人员感到棘手的问题之一［１］，有必要从理论上对其进行研究...

结构参数对平焰燃烧器流场的影响

针对现有的天然气平焰燃烧器,采用RNGk-ε湍流模型和EDM燃烧模型,运用计算流体力学软件和建模工具对天然气平焰燃烧器流场进行了数值模拟,并应用五孔探针等工具对天然气平焰燃烧器冷态流场进行了测试,模拟结果分析表明：燃料径向喷出、空气进口偏心距l/D为0.476、烧嘴砖曲率半径R/D为1.14~1.71、旋流数S为0.61~1.68、混合距离L/D为0.6~0.9时能获得较佳的燃烧效果（其中,D为燃烧器喷口直径）。通过分析比较模拟结果和试验结果,发现两者的分布规律基本一致,数据基本吻合,回流区和主流区基本相同,并且与理论分析一致,符合实际情况,说明了天然气平焰燃烧器流场数值模拟结果是真实可信的,可为天然气平焰燃烧器的工业应用提供重要参考依据,也为天然气平焰燃烧器的设计、研究提供了有效的研究方法和途径。

烟气再循环对蓄热式平焰燃气炉内燃烧特性的影响

平焰燃烧与蓄热式燃烧技术一起使用时火焰温度较高,热力型氮氧化物生成量较大。采用烟气再循环技术是降低蓄热式燃烧过程中热力型氮氧化物的生成量的有效途径之一。文中采用蓄热式平焰燃气试验炉、综合烟气分析仪、热电偶等设备,对比研究了采用烟气再循环和不采用烟气再循环2种工况下平展流火焰特性、炉顶温度分布和烟气中NO生成特性。结果表明:采用烟气再循环使平展流火焰面暗区变小,燃烧区域扩大,火焰面温度分布更加均匀,烟气中NO浓度明显降低,火焰面峰值温度降低9℃,谷值温度升高37℃,NO浓度最大降幅为20%。

高温空气平焰燃烧过程的数值分析与比较

通过数值模拟方式分析了高温空气平焰燃烧的特点,并从火焰结构、能量利用与NOx排放等角度,与常规平焰燃烧进行了比较。数值模拟结果显示,通过助燃空气预热来高效回收烟气余热,烟气再循环来获得低氧燃烧环境,减少NOx的生成与排放,在相同的加热能力与相同的NOx排放条件下,高温空气平焰燃烧可节能45%,减少温室气体排放45%。

200m^3／h煤气平焰烧嘴的热态试验研究

通过２００ｍ￣３／ｈ煤气平焰烧嘴的热态试验，得到了该烧嘴的燃烧火焰形状尺寸和Ｐ－Ｖ特性数据。结果表明该烧嘴燃烧稳定，燃烧能力达到４７５ｍ￣３／ｈ，调节比达到１∶５．４，可以满足武钢热轧厂３号加热炉的工艺要求。

氢/空气预混平面火焰CARS温度测量

介绍了一套用于燃烧研究中对温度和成分浓度测量进行校准的氢 /空气预混平面火焰燃烧系统。采用氮CARS技术对氢 /空气预混平面火焰温度进行了系统的测量 ,包括不同当量比条件下的温度分布 ,温度的纵向和横向空间分布。结果表明 ,氮CARS测温与氢 /空气预混平面火焰的理论计算温度之间的误差为 3.4 % ,而在燃烧炉表面上方 1mm以上的空间属于火焰的温度均匀区 ,温度的不均匀性约为 1.8%。

单煤粉颗粒着火特性的激光辅助高速摄像测量

针对煤粉的着火特性,基于平面火焰燃烧器,应用自行开发的连续激光辅助高速摄像的测量方法对煤粉颗粒的着火过程进行了连续捕捉,系统地研究了空气条件下着火过程中的单煤粉颗粒的尺寸、形貌、温度和着火延迟特性.研究发现环境温度1 800 K的空气气氛下,粒径分布为74～98μm的神华烟煤为均相着火;煤粉颗粒析出的挥发分首先氧化燃烧并形成球形的包覆火焰;待挥发分消耗后,继而发生煤焦异相的着火燃烧;煤粉颗粒温度分布进一步证明了煤焦燃烧是非均匀的.

高温低氧条件下平焰燃烧NO_x生成特性的研究

针对强旋流平焰燃烧采用高温低氧燃烧条件,应用粒子成像测速技术(PIV)对烧嘴下方的主要燃烧区速度场进行了测量,同时对炉内温度场,排烟口NOx进行测量。经过实验研究,在高温低氧燃烧条件下,燃烧稳定,燃气燃烧完全,燃烧区温度分布均匀,NOx生成量下降到30×10-6。通过蓄热室,空气由20℃预热到200℃,烟气温度由800℃降低到80℃,达到了节能环保的效果。

平焰燃烧器简述

综述了平焰燃烧器技术的现状和发展 ,介绍了该技术的工作原理、结构特点及其在节能和环保方面的优势以及在武钢热轧厂的应用效果。

平焰燃烧器技术综述

综述了平焰燃烧技术的现状和发展 ,介绍了该技术的工作原理。

平焰燃烧器流场的数值模拟

应用Fluent软件,研究平焰煤气燃烧器形成旋转射流方法和机理,采用标准k-ε模型对平焰燃烧器三维流场进行数值模拟。通过比较,数值计算结果与理论规律符合较好。可直观地显示平展气流的形成过程以及流速、压力和湍流的分布规律,为煤气平焰燃烧器的设计、研究提供了有效的研究方法和途径。用标准k-ε模型来预测旋转射流具有较高的准确性,通过数值模拟,可代替大量的实验探索,在很大程度上,缩小实验范围,节省人力物力,是一种经济有效的研究手段。

燃气炉内燃烧工况对NO_x生成特性的影响

降低NOx的排放量是燃气炉洁净燃烧过程的重要研究内容之一。建立单烧嘴平焰燃烧炉实验模型,通过准确测量炉内温度场和烟气中NOx,研究了空气预热和空气不预热两种工况对炉内火焰特性、温度场和烟气中NOx生成特性的影响规律。研究结果表明:空气预热工况下燃烧区和炉膛顶部温度场更加均匀,进而有效降低烟气中NOx的浓度。

烧嘴结构对平焰燃烧火焰特性与NO生成特性的影响

平焰燃烧火焰温度较高,燃烧过程中会产生大量的NO。检测不同烧嘴结构下平焰燃烧的火焰温度和NO浓度分布,分析了不同燃气管插入深度h下平展流火焰燃烧特性和NO生成特性。结果表明:减少h可以使燃烧区域扩大,从而降低火焰局部高温区温度,减少火焰面中NO浓度。

矿用防爆柴油机排气阻火器的优化设计

采用FLUENT软件对防爆柴油机平板式排气阻火器进行数值模拟,分析阻火器的扩张腔直径、平板间隙对淬熄距离和压力损失的影响。利用回归分析法对模拟结果进行分析,得到了优化目标的回归模型,采用线性加权法合并两个回归模型,得到多目标函数,在一定约束条件下,对多目标函数进行最优求解。最终得到阻火器扩张腔直径为入口直径的(2.5~3)倍最为合理;设计平板式阻火器式可取较小的平板间隙满足淬熄火星,增大扩张腔直径来改善压力损失。

WQ－10型煤气平焰烧嘴的试验研究

对ＷＱ－１０型煤气平焰烧嘴进行了各种尺寸的１１冷态和热态试验，确定了结构尺寸，并取得了空气和煤气的Ｐ－Ｖ特性曲线。煤气流量在５０～７６０ｍ３／ｈ，空气消耗系数在１．０２～１．１２范围时，平火焰稳定，烟气中ＣＯ含量低于０．１％，噪音低于８５ｄＢ（Ａ）。

平焰半预混燃烧NO_X排放特征的试验研究

实验针对采用了半预混、强旋流平焰燃烧的方法,以液化石油气为燃料,组织通过改变空气过剩系数和旋流数工况来进行燃烧实验,用热电偶测量温度,烟气分析仪测量NOX浓度,研究分析了炉膛温度、及过剩空气系数和旋流数对平焰燃烧NOX排放的影响。结果表明,分别取三组不同的空气过剩系数1.06,1.23和1.37后,它们在1.76旋流数下所达到的最高温度是1 159,1 057,993℃;而NOX浓度分别为60×10-6,60×10-6,30×10-6。