CO2效应对煤焦颗粒增氧燃烧影响的数值研究

采用考虑炭粒表面氧化还原反应以及气相CO-O_2反应的连续膜模型,在增氧燃烧中添加一定量的CO_2并采用Ar来调节煤焦颗粒表面温度,分析O_2浓度效应、CO_2化学效应及热效应对煤焦颗粒表面燃烧速率的影响.结果表明:当增氧燃烧系统中O_2体积分数从21%提高到26.5%时,煤焦颗粒表面温度升高154K,燃烧速率增大,且着火时间和燃尽时间均提前;在煤焦颗粒增氧燃烧过程中,O_2浓度效应对煤焦颗粒表面燃烧速率的影响占主导作用,其次是CO_2化学效应,而热效应的影响最低,三者影响的相对贡献率分别为56.4%、25.7%和17.9%.

增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉节能特性的研究

指出了冷凝式燃气锅炉在实际应用中存在的问题,给出了增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉的概念。以陕北天然气作为燃料,对增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉的节能特性进行的研究表明:采用增氧燃烧技术的冷凝式燃气锅炉,热烟气中水蒸气的露点温度和理论冷凝率、锅炉的供暖季节效率随着增氧体积份额的增加而增加;锅炉排烟热损失和引风机的能耗随着增氧体积份额的增加而减少。

增氧燃烧原理在热能工程中的应用

在科学技术快速发展的背景下,制氧技术也得到了快速的发展,在某种程度上使增氧燃烧技术在工业领域的作用更加明显。热能企业可以通过采用增氧燃烧技术促进工业产量的提升,带企业带来更高的经济效益。为了将增氧燃烧技术在热能工程中的优势充分发挥出来,需要技术人员积极学习增氧燃烧原理,正确掌握增氧燃烧的主要方式和影响因素,将增氧燃烧原理合理地运用到热能工程当中。

论增氧燃烧原理在热能工程中的应用

随着现代科技的进步,制氧技术也在不断发展,这在一定程度上促进了增氧燃烧技术在工业领域里的发展,热能企业通过采用该技术来增加工业产量,提高经济效益。这篇文章首先介绍了增氧燃烧原理的四个要点,接着阐述了增氧燃烧的四种方式,其中混氧燃烧方式借助其特殊的优越性已被很多国家工业领域采用,最后对增氧燃烧原理在电站锅炉、工业锅炉、垃圾焚化炉以及冷凝式锅炉等热能工程中的应用,其不仅能显著提升燃烧效率,还能降低对环境的污染。

天然气增氧MILD燃烧及NO排放特性研究

将MILD(Moderate or Intensive Low-Oxygen Dilution)燃烧和增氧燃烧相结合,以实现天然气燃烧过程中低CO_(2)和NO排放。基于0.58 MW工业炉,开展了空气预混增氧方式下天然气MILD燃烧及NO排放特性模拟研究,分析了氧气浓度(19.5%~30.0%)和氧化剂射流速度(100~300 m/s)对增氧MILD燃烧方式下炉内流场、温度和反应区分布及NO排放特性的影响。结果表明,在MILD燃烧器结构不变的条件下,当氧气浓度从19.5%增加到30.0%时,高温区更加集中,温度分布均匀性削弱,NO排放从32.4×10^(-6)增加至58.9×10^(-6),增加了82%,意味着高氧条件下MILD燃烧的低氮排放特性将会消失。然而,同氧气浓度条件下,提升氧化剂入口速度促进了烟气回流稀释,导致峰值温度下降,扩大了MILD燃烧反应区。当氧气浓度为26.5%时,将入口流速提升至150 m/s导致NO排放从49×10^(-6)降至31.2×10^(-6),可获得与空气工况下相当的NO排放水平。综上所述,空气直接预混增氧不利于MILD燃烧的形成,但通过提升氧化剂速度可实现高氧浓度条件下MILD燃烧并维持低NO排放。

秸秆燃气增氧燃烧特性的数值模拟

采用ANSYS Fluent软件对秸秆燃气增氧燃烧特性进行二维数值模拟,对燃烧室进行模型设计以及模型假设,运用网格生成软件ANSYS ICEM对燃烧室进行网格划分,结合实际工况以及理论计算值,设置较合理的边界条件,利用Fluent软件对燃烧模型进行仿真求解。针对4种不同入口氧气体积分数(21%,24%,27%,30%)工况下秸秆燃气燃烧室内的温度分布、速度分布及各烟气组分体积分数和污染物NOx生成情况,得出以下结论。增氧燃烧通过提高入口氧气体积分数,减少了加热助燃空气中氮气所需的热量,提升燃烧温度,促进燃烧完全。此燃烧室最适合入口氧气体积分数等于30%的秸秆燃气增氧燃烧。增氧燃烧中,随着入口氧气体积分数的提高,燃烧室最高当地速度和出口平均速度均增加。增氧燃烧中,随着入口氧气体积分数的增加,生成的烟气中H2O、CO2的体积分数均提高,N2的体积分数降低,在入口氧气体积分数为30%时,H2O和CO2这两种辐射能力较强的气体体积分数达到23.7%,增强了燃烧过程的辐射换热。增氧燃烧中,温度对于污染物NOx的影响较大。在燃烧室的局部高温区,NOx质量分数较高,说明热力型NOx占据污染物NOx的大部分,温度的上升导致NOx生成量明显增大。入口体积分数大于等于27%时,NOx排放体积分数明显高于相关标准限定值,所以在追求增氧高温燃烧的同时,要注意烟气的降硝处理,从而满足氮氧化物低排放标准的要求。

生物质在增氧气氛下燃烧行为的研究

研究了3种生物质在不同O_(2)摩尔分数的O_(2)/N_(2)气氛下的着火特性,其中生物质粒径为500~700μm,O_(2)摩尔分数为21%、30%、50%、70%和100%。结果表明:O_(2)摩尔分数决定了生物质着火机理的转变,随着O_(2)摩尔分数的升高,稻谷壳、竹子和黄豆秆的着火机理分别在100%、70%和30%O_(2)摩尔分数下由均相着火转变为非均相着火。O_(2)摩尔分数能影响3种生物质的着火距离及燃尽时间,并且着火距离和燃尽时间均随O_(2)摩尔分数的增加而减小。

低挥发分煤粉增氧燃烧的数值模拟

采用增氧方式对低挥发分煤粉的着火燃烧进行研究。针对200 MW无烟煤的燃烧器,利用FLUENT软件平台,计算在不同的一次风率(15%、20%、25%)和一定的氧燃比下,改变增氧氧气浓度(不增、40%、60%、80%、100%)的低挥发分煤粉燃烧工况,并对燃烧器出口的温度场以及NOx浓度进行分析。结果表明:增氧燃烧能够提高低挥发分煤粉的燃烧温度,加快煤粉的反应速率,对于低挥发分煤粉的提前着火和充分燃烧有很大的促进作用。应尽量避免高氧浓度(>60%)增氧燃烧。综合对比,工况9的燃烧各参数(燃烧温度、高温区距钝体的距离、NOx浓度)最为合理,是所研究11种工况中的最优工况。

通过进气增氧燃烧降低机车柴油机NOx和颗粒排放

介绍一台供试验研究的机车柴油机(EMD 567B双缸机)通过进气增氧燃烧获得的运行和排放结果。在对进气氧浓度、供油量和喷射定时进行优化的情况下,颗粒和NOx排放量可同时降低。采用外源供氧,优化运行,颗粒和NOx排放量分别降低约60％和15％～20％。增氧燃烧还可提高总功率、降低最大爆发压力以及降低燃油消耗率。在标准峰值爆发压力下,总功率增大约15％～20％,而总燃油消耗率降低2％～10％(因负荷而异)。

燃煤洁净节煤剂在燃煤燃烧中增热节煤技术机理的研究

文章旨对燃煤洁净节煤燃烧中增氧、强氧化燃烧综合增热技术机理进行研究,通过在燃煤中配入具有增氧剂和将空气氧转化固定为强氧化剂的催化增效作用的燃煤洁净节煤剂,使燃煤由一般氧化燃烧转变为降低着火点温度的强氧化燃烧和增氧燃烧,克服了由于空气氧量不足和空气氧仅从煤炭表面接触及空气氧氧化性不强,燃烧不完全的缺陷,提高了煤炭的燃烧效率和新增热源增热作用;同时减少空气中不助燃惰性气体所带走的热量损失,从而提高了煤炭燃烧的综合热效率,达到综合增热节煤的目的。

通过能量平衡分析,探讨加热炉节能途径

通过热平衡和平衡计算,对连续加热炉进行综合热工分析,针对炉子用能的薄弱环节,提出利用局部增氧和高温空气燃烧等技术措施实现加热炉节能的新的思路。

不同助燃空气减少量下浮法玻璃熔窑梯度燃烧减排NO_(x)的数值模拟

为了减少玻璃熔窑在燃料燃烧过程中产生的NO_(x),针对一燃重油的空气助燃浮法玻璃熔窑建立模型进行了数值模拟。在保证助燃气体总氧量不变的条件下,通过减少助燃空气用量并补充等量氧气的方式来进行全氧助燃梯度燃烧,对助燃空气量分别减量6%和8%时的两种工况进行了对比研究。结果表明:当空气减少量由6%提高至8%时,一方面,火焰空间的总热通量和玻璃液面热通量相对更高,分别提高了0.86%和0.63%;另一方面,CO的生成量更多,且因N_(2)的减少量更多,最终使得火焰空间中NO_(x)的生成量更低,其中小炉出口处NO_(x)排放量降低了3.64%。