基于PLIF检测的生物质挥发分燃烧多环芳烃生成特性

针对生物质挥发分燃烧过程,采用平面激光诱导荧光技术对火焰中1~2环、3~5环多环芳烃(PAHs)的二维分布进行了研究,分析对比了升温速率(1 000 K/min和1 500 K/min)、O_(2)体积分数(21%~50%)等关键因素对木屑、核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中PAHs生成与转化特性的影响.结果表明:提高升温速率,生物质挥发分燃烧过程中1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值显著增加,同时升温速率提高促进了1~2环和3~5环PAHs向小分子碳氢化合物转化;1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值随O_(2)体积分数提高而增加,这是由于增加的O_(2)体积分数促进了PAHs的释放.但是由于O_(2)体积分数的提高同样增加了OH自由基浓度,导致PAHs消耗加快,使得1~2环和3~5环PAHs信号强度持续时间随O_(2)体积分数提高先增加后减少.木屑和核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中生成的3~5环PAHs信号强度峰值和信号强度持续时间较为一致,但木屑颗粒生成的1~2环PAHs信号强度峰值更高,这可能是由于木屑颗粒脂肪烃和芳香环含量更高,同时燃烧过程中生成的OH自由基较多,有利于多环PAHs向1~2环PAHs的转化.

均相着火后挥发分燃烧的移动火焰锋面模型

建立了在介观尺度内,考虑挥发分在颗粒边界层内均相着火及燃烧的移动火焰锋面模型(简称MFFVC模型).此模型弥补了挥发分现有计算方法中未考虑颗粒边界层内挥发分着火燃烧的不足.与挥发分现有计算方法相比,MFFVC模型预报与Jost实验数据符合更好.MFFVC模型与扩散控制的挥发分燃烧(DLVC)模型预报一致,但火焰锋面确定条件相比更具有物理意义.MFFVC模型采用高温下可燃气体着火体积分数极限的概念来确定挥发分均相着火,这与利用Semenov准则判断着火的有限容积火焰锋面(FVFM)模型预报一致.

生活垃圾气炭分离燃烧污染物排放特性研究

为了研究生活垃圾挥发分和热解碳分离燃烧污染物排放特性,探索通过改变燃烧方式来降低生活垃圾燃烧污染物排放,利用固定床装置对生活垃圾直接燃烧和热解后的挥发分、热解炭单独燃烧进行了试验对比。结果表明:与直接燃烧相比,气炭分离燃烧生成CO、HCl、SO_(2)、NO_(2)、NH_(3)、HCN、HNCO等污染物的总量明显减少,NO和N_(2)O生成量略有增加;不同的燃烧方式产生的NO_(x)组分有较大的区别,直接燃烧产生的NO_(x)主要是NO和NO_(2),气炭分离后燃烧产生的NO主要是NO不同燃烧方式下,过量空气系数α对污染物的生成量均有影响,随着α的增加,直接燃烧时产生的CO、N_(2)O、SO_(2)、NH_(3)有所减少,NO、NO_(2)、HCN、HNCO有所增加,挥发分燃烧产生NO明显增加,HCN和HNCO略有减少,HCl、N_(2)O、NO_(2)、NH_(3)生成量很小变化不明显;热解炭燃烧时各污染物生成量均较低。

连续燃烧分缸工作型发动机理论热力循环分析

连续燃烧分缸工作型发动机因其热效率及功率密度高,振动及噪声小,未来将在小型无人机及鱼雷上具有很好的应用前景。该型发动机将压缩、燃烧和膨胀过程分缸进行,同时使用进气掺水、不等缸径、回热器和连续外燃技术,被认为具有极高的热功转换潜力,但目前缺乏对其热力循环的研究,导致在发动机设计过程中缺乏理论指导。将发动机各工作阶段等效为定温压缩、定容加热、定熵膨胀、排气放热与回热共5个工作过程,构建出新型理论热力循环并推导出指示热效率公式。研究结果表明:指示热效率主要由工质热物性、压缩比、膨胀比和回热率决定,增大压缩比或降低膨胀比均可提升指示热效率;应用定温压缩后可扩大回热温差,提升指示热效率,同时还可保持较低的缸内温度和压力;该型发动机热效率及可靠性较传统汽油机、柴油机具有显著优势,发动机指示热效率可达65%以上。

电厂热能动力锅炉的燃料分析和燃烧改善

电力能源是支持国民经济稳定增长的重要保障,随着社会发展对电能的需求度增长,电力行业变革面临着严峻挑战。目前国内电厂资源损耗大、污染严重,资源利用率不高,如何有效提升电能利用率,做好电厂热能动力锅炉控制十分必要。电厂动力锅炉在运行中,燃料燃烧所产生的热能转化成电能,但是锅炉形式和燃料特性不可避免地限制了锅炉燃烧效率。因此,本文主要就电厂热能动力锅炉运行现状和燃料情况进行分析,在确定具体锅炉燃烧方式基础上,提出若干燃烧改善建议。

低挥发分煤新型燃烧方式试验研究

为解决低挥发分煤的着火难、稳燃难、燃烧效率低以及结焦等问题，通过模化试验，提出了燃烧器四面墙中心对冲布置的新型燃烧方式。

同轴旋转分层流燃烧器空气动力场的数值模拟

同轴旋转分层流燃烧器运用离心力分层原理,对一、二次风混合进行有效控制,达到分级燃烧,抑制NOx生成的目的。由于离心力的作用,同轴旋转分层流燃烧器的湍流脉动是各向异性的,这使得基于各向同性假设的k ε模型不再适用。本文运用作者提出的考虑离心力影响的k ε模型(k ε cf模型),对流项采用混合差分格式,对同轴旋转分层流燃烧器空气动力特性进行了数值模拟,将数值预报与实验测定进行了比较,得到了较好的结果。

同轴旋转分层流燃烧器出口空气动力特性的可视化研究

运用CCD摄像机对一种全新的同轴旋转分层流低NOx燃烧器出口空气动力特性进行了可视化研究 ,并对采集的图像进行了一系列处理。定义了一次风扩展角和一次风转捩长度 ,并对其变化规律进行了研究 ,为同轴旋转分层流燃烧器分层机理的研究打下了基础 。

同轴旋转分层流燃烧器一次风扩展角α的实验研究

运用CCD摄像机对同轴旋转分层流低NOx燃烧器出口空气动力特性进行了可视化研究,并对采集的图像和数据进行了一系列处理。对一次风扩展角α进行了定义,分析了一、二次风量比以及一、二次风叶片的位置对一次风扩展角α的影响,并对其变化规律进行了研究,为同轴旋转分层流燃烧器分层机理的研究打下了基础。

锅炉分层燃烧技术的应用和节能效益

利用分层燃烧技术对链条锅炉给煤装置进行改造,使煤在炉排上分层燃烧,是使煤燃烧完全,降低出渣含碳量,提高锅炉热效率,降低能源消耗的有效途径。

氧弹燃烧—灰化分光光度法测定食品中的磷和砷

在高纯高压氧的环境中,对样品燃烧灰化,使有机物中的磷转变为磷的氧化物,以碱液吸收生成相应的可溶性磷酸盐和亚磷酸盐,经HNO3酸化使其全部转化为正磷酸,加Na2S2O3还原掩蔽砷后,加钼酸铵,硝酸铋,抗坏血酸呈磷铋钼蓝,测其吸光度,测定出磷的含量。吸收液用HNO3酸化,并通过KMnO4氧化后,在酸性介质中As5+可与钼酸铵、硝酸铋生成砷铋钼杂多酸,用抗坏血酸还原为砷铋钼蓝,测定其吸光度求得砷量。经回收率实验测试,磷的回收率为96.8%～103%,砷的回收率为96.3%～100%。该方法可直接用于食品中磷和砷的测定。

同轴旋转分层流燃烧器空气动力场中一次风转捩长度的研究

运用CCD摄像机对同轴旋转分层流低NOx燃烧器出口空气动力特性进行了可视化研究,并对采集的图像进行了一系列处理。对一次风边界转捩长度b进行了定义,分析了一次风边界转捩长度的影响,并对其变化规律进行了研究,为同轴旋转分层流燃烧器分层机理的研究打下了基础。

氧煤燃烧熔分炉熔池内射流行为规律的物理模拟

针对氧煤燃烧熔分炉熔池区域内射流流场的变化规律,通过理论分析和实验研究分别考察了熔池内侧吹气体射流的运动方式和穿透行为。基于气泡在射流中的受力情况,建立了射流气泡上升运动模型,对照实验现象,相互佐证了射流气泡在不同运动阶段的规律。射流穿透现象及理论分析结果表明:喷吹流量是影响侧吹穿透距离的主要因素;流量恒定时,氧枪直径对穿透行为的影响相比氧枪浸没深度的影响较大。以此为基础,建立侧吹射流穿透距离圆管氧枪数学模型,由此得知,侧吹射流穿透距离的能量变化主要为动能转换,该实验结果可为氧煤燃烧熔分炉的氧枪设计及熔池流场优化提供理论指导。

不同类型分解炉分煤燃烧脱硝的改造和调试

中材水泥有限责任公司生产线主要的分解炉炉型有TTF型、TDF型、RSP型,他们对其均进行了分煤燃烧的脱硝改造,文章对其主要改造内容和效果进行了分析总结。

分风分级燃烧在水泥厂的应用

分风分级燃烧与煤粉分级燃烧同时作用,可降低水泥窑初始NO_(x)的排放值,当分风比例约0.3时,分风分级燃烧后NO_(x)排放值约500 mg/Nm^(3).A水泥厂和B水泥厂分风比例最大约0.3,在调试过程中发现,调节脱氮管阀门,NO_(x)排放值波动小,证明分风分级燃烧没有明显的脱硝效果,A水泥厂NO_(x)排放均值约494.88 mg/Nm^(3),B水泥厂NO_(x)排放均值约478.83 mg/Nm^(3).

煤粉挥发分火焰行为的理论分析与简化模拟方法

考虑热解的扩展连续膜模型,可以详细预报煤粉挥发分析出、焦碳燃烧的全过程。模型以CH_4燃烧的反应动力学特性,近似地描述了挥发分火焰。提出新的简化模拟方法—均相着火后挥发分燃烧的移动火焰锋面(MFFVC)模型,弥补了挥发分现有计算方法中未考虑颗粒边界层内挥发分均相着火及燃烧的不足。与挥发分现有计算方法、扩散控制的挥发分燃烧(DLVC)模型相比,MFFVC模型预报与考虑热解的扩展连续膜模型符合较好。

炭素罐式煅烧炉结构改进的策略及效果研究

随着窑炉技术进步和环保要求日益严格,快速且环境友好的窑炉技术革新和结构改良成为研究热点。本研究聚焦于炭素罐式煅烧炉的结构优化,提出新型改进策略。通过深入分析和流体力学模拟,模拟炉内挥发物与空气混合流动现象。在环保与经济性考量下,模拟结果指导火道内部结构重新设计。对比新旧结构,发现改进后炭素罐式炉显著提升燃烧效率,大幅降低NOx排放,对环境保护具重要意义。同时,新的火道结构也显著提高了生产效率,降低了生产成本,为炭素窑炉产业的发展和环保工作提供了重要的参考值。结构改进研究结果具有明显的工程应用价值和推广价值,无论是从技术升级,生产效率提升乃至环环保要求的适应,都为炭素罐式煅烧炉的发展开拓了新的道路。

基于OH-PLIF测量技术的煤粉射流火焰着火燃烧特性

在光学诊断型煤粉燃烧器系统上研究煤粉着火燃烧特性,利用ICMOS相机捕捉射流火焰总光强信号、自发辐射信号以及PLIF荧光信号,根据获得信号的品质,判断各种测试手段的优缺点.计算射流火焰总光强和PLIF荧光信号的着火延迟时间,分析PLIF测量手段的可靠性,结合OH-PLIF技术的瞬态图像,以及着火延迟时间的变化规律,分析射流火焰挥发分着火及燃烧特性.研究结果表明,颗粒群着火是挥发分先析出着火燃烧,然后加热焦炭颗粒燃烧的过程.

Solution of idle LBO problem for high FAR aero combustor

The paper sheds light on the idle lean blow off(LBO)problem for high fuel air ratio(FAR)com⁃bustor,which is impossible to be addressed with traditional aero combustor design.A significant improvement in aero combustor design is required to resolve the idle LBO issue.The authors detailed a practical and efficient solu⁃tion,which not only solved the idle LBO issue but also defined the aero-thermal design for high-FAR combustor.The design will usher in a new era of aero combustor.

同轴旋流低NOx燃烧器空气动力场中一次风转捩长度

运用CCD摄像机对同轴旋转分层流低N0x燃烧器出口空气动力特性进行了可视化研究，对采集的图像进行了一系列处理。提出了一次风边界转捩长度的概念，并对其进行了定义，进而分析了一次风边界转捩长度的影响因素及其变化规律。研究结果表明：一次风转捩长度是一、二次风旋流强度和一、二次风风量比共同作用的结果，其大小范围取决于两者的配置；只有当两者处于合理配置时，燃烧器才能处于较好的燃烧工况。该研究结果为同轴旋转分层流燃烧器分层机理的研究打下了基础。