工业锅炉石油焦富氧燃烧器冷态试验与数值模拟

通过冷态试验和数值模拟2种方式对功率为1.5MW、设计燃料为石油焦粉的工业锅炉富氧燃烧器进行了研究。其中,冷态试验中运用了温度标记法,数值模拟通过商业模拟软件FLUENT进行计算。试验中温度测量则是通过红外热像仪来捕捉瞬时温度场。比较表明,冷态试验和数值模拟2种方法结果一致。

利用红外图像处理的石油焦粉富氧燃烧器冷态流场实验研究

利用低温标记示踪和红外测温成像的方法对一种适用于石油焦粉工业锅炉的富氧燃烧器进行了冷态流场特性的研究。通过对红外图像的处理,分析射流温度场的分布情况,揭示了燃烧器的流场混合特性。实验结果表明,该燃烧器具有良好的空气动力场,一次风径向温度速度梯度较大,主流轴向温度速度梯度小,纯氧射流刚性强且与一次风混合距离合理;燃烧器高速一次风射流的流场混合效果受扩口和中心管钝体影响显著,轴线温度、射流扩展角和射程、中心回流区均呈现一定变化规律。

富氧微油燃烧器的点火与稳燃特性研究

针对燃烧低挥发分煤的点火、稳燃问题,介绍了富氧微油点火与稳燃系统的组成以及燃烧器的构造,并对其点火和稳燃机理进行了分析。采用数值计算方法模拟了富氧微油燃烧器的一次风流场,分析了富氧微油燃烧器的流场与温度场特性。分析认为富氧助燃可以提高燃烧强度、加快燃烧速度,从而大大缩短点火时间;煤粉气流经过富氧微油燃烧器喷口后,在脉动的同时又向回流区流动并向外扩散,迅速与热烟气混合,对于低挥发分煤能起到良好的稳燃作用,这一研究结果为燃煤电厂富氧微油燃烧器改造提供了理论依据。

红外图像法研究富氧火焰燃烧特性

利用红外图像对设计的新型石油焦富氧燃烧器进行热态试验分析,并提出了基于红外测温原理的火焰温度修正方法。基于红外热像仪采集到的红外图像,研究了该石油焦富氧燃烧器的着火特性,对不同工况下石油焦富氧火焰温度场进行了分析探讨,并对富氧火焰的红外测温模型进行了修正研究。实验结果表明,该燃烧器一次氧的增加能促进石油焦粉更快完全燃烧,单位时间释放更多的热量;随着一次风量的增加,炉内火焰平均温度呈现的是先增加后减小的变化趋势;一次氧直流喷射时的整体温度场较旋流喷射时更高,更适合此扁平火焰燃烧器的双一次风孔结构。研究提出的火焰红外测温模型和后期修正方法科学有效,可有效减小红外测温的误差。

Science China Technological Sciences 2024年67卷第3期中文摘要

煤粉富氧燃烧器在碳捕集方面的研究与发展综述郭军军,刘敬樟,张泰,胡帆,李鹏飞,柳朝晖,郑楚光在过去的二十年里,煤粉富氧燃烧得到了广泛的发展,全球范围内建成了多个大型工业富氧燃烧示范装置.作为富氧燃烧的关键部件,各种类型的富氧燃烧器已在多个中试装置中进行了设计和测试,由于气流动量比的下降和二氧化碳浓度的增加,富氧燃烧器在火焰稳定性方面面临重大挑战。