加热炉脉冲燃烧与比例燃烧的测试分析

本文通过对某钢铁厂3#加热炉在脉冲燃烧与比例燃烧工况下进行测试分析和比较,得出脉冲燃烧的优点在于:钢坯氧化烧损率低,炉内区域温度均匀性好,NO生成量少。本测试中未发现脉冲燃烧比比例燃烧节能高效。

汽油/柴油双燃料高比例预混压燃燃烧与排放的试验

对汽油/柴油双燃料高比例预混燃烧(HPCC)模式的燃烧及排放特性进行了初步的试验研究.结果表明,通过改变柴油的喷射时刻、汽油比例,HPCC呈现出由多种燃烧模式组成的复合燃烧模式,可以实现极低的NOx和碳烟排放,并能保持较高的热效率.试验工况下,汽油比例为50%时,柴油喷油时刻在-58～-6,°CA ATDC时热效率较高,喷油时刻在-49,°CA ATDC和-16,°CA ATDC时分别出现碳烟和NOx排放峰值.进气压力影响HPCC着火滞燃期、燃烧反应速度和"失火"与"爆震"燃烧汽油比例限值,提高进气压力可以提高汽油比例,实现超低的NOx和碳烟排放,并降低HC排放,但CO排放有所升高.随着汽油比例的增加,NOx与碳烟排放降低,对于IMEP为0.5,MPa、汽油比例大于50%时,两者的原始排放分别低于0.4,g/(kW.h)、0.06,FSN,但HC和CO排放升高.

典型电缆中比例水平燃烧实验研究

参照美国消防协会标准NFPA262-2002《电线电缆燃烧和发烟特性的标准测试方法》设计构造电线电缆中比例水平燃烧试验装置,对阻燃聚氯乙烯护套聚氯乙烯绝缘电缆(ZR-VV)、交联聚乙烯护套聚氯乙烯绝缘电缆(YJV)、阻燃交联聚乙烯护套聚氯乙烯绝缘电缆(ZR-YJV)等3种电缆产品进行水平燃烧性能研究。结果表明,电缆规格4×6mm2时,ZR-YJV电缆的阻燃性优于YJV电缆,YJV电缆优于ZR-VV电缆;电缆规格4×2.5mm2时,ZR-YJV电缆的阻燃性能优于ZR-VV电缆,ZR-VV电缆优于YJV电缆。在中比例水平燃烧试验环境中供火功率对电缆的水平延燃性能有很大影响,供火功率越大,水平延燃长度越长。

低氮燃烧在大比例掺烧焦炉煤气煤粉锅炉上的应用

低氮燃烧技术已经成为燃煤电站锅炉常用脱硝辅助手段,通过分级送入分离式燃尽风,在燃尽区形成NOx控制,以零运行成本实现NOx大幅度减排。由于运行稳定,技术成熟,因此被广泛使用。但对于大比例掺烧焦炉煤气煤粉锅炉而言,焦炉煤气烧嘴布置形式对低氮燃烧影响较大,布置不当会对锅炉运行稳定性和经济性产生不利影响。

低引燃倾向卷烟纸对卷烟主流烟气及全长燃烧比例的影响

为研究低引燃倾向卷烟纸对卷烟主流烟气及全长燃烧比例的影响,采用两种定量的基纸制成了两个扩散率梯度的低引燃倾向卷烟纸,在不改变卷烟原有配方结构的基础上,仅替换卷烟纸(普通卷烟纸和低引燃倾向卷烟纸)制备了相应的卷烟样品,并对样品进行了主流烟气释放物、自由燃烧全长燃烧比例和标准测试全长燃烧比例的分析测试。结果表明:1低引燃倾向卷烟较对应的普通卷烟,主流烟气中焦油释放量增加,烟碱释放量增加不明显,CO释放量显著增加。低引燃倾向卷烟纸定量升高焦油和CO释放量有增大的趋势,烟碱释放量变化不明显。低引燃倾向卷烟纸扩散率升高焦油和烟碱释放量变化不明显,CO释放量有下降的趋势。2低引燃倾向卷烟纸扩散率升高自由燃烧全长燃烧比例增大,定量升高自由燃烧全长燃烧比例增大。3低引燃倾向卷烟纸扩散率升高标准测试全长燃烧比例增大,定量升高标准测试全长燃烧比例增大。

隧道窑烧成工艺自动控制系统设计

隧道窑是耐火材料连续烧成过程中常用的炉型之一,隧道窑的自动控制水平对产品的烧成质量以及烧成成本产生至关重要的影响,隧道窑烧成带安装有多个烧嘴,在不同的制品烧成曲线下,各烧嘴温度、烧成气氛、所需要的窑内压力都有所不同。以往在变换曲线时人工干预,费时费力,还容易引起温度压力跳跃,产生不合格制品。通过对自动控制系统优化设计,将烧成曲线与推车制度关联,实现窑内压力自动控制,全窑最佳空燃比例自动调节,自动计算升温保温时长及位置,不同产品工艺烧成曲线随着推车制度在不同位置自动切换,具有自动化程度高、烧成成本低等特点,具有一定的推广应用价值。

燃烧参数对汽油/柴油双燃料HPCC性能和排放影响的试验

在一台改造的单缸柴油机上,转速为1,500,r/min、平均指标压力为0.9,MPa工况进行了不同参数对汽油/柴油双燃料高比例预混合低温燃烧(HPCC)方式燃烧和排放性能影响的试验研究.结果表明,调整EGR率和汽油比例可实现HPCC燃烧过程优化,在保持发动机高燃油经济性的前提下使NOx和碳烟(Soot)排放大幅降低;进气压力对Soot的影响不明显,但进气压力过低将限制汽油比例的提高,NOx排放偏高,进气压力过高使燃烧效率和热效率降低;提高柴油喷油压力,滞燃期延长,最大压升率及最大爆发压力降低;提高喷油压力可同时降低NOx和Soot排放,但喷油压力对燃烧效率、指示油耗、HC和CO排放影响不大.在HPCC燃烧中,通过优化EGR率、汽油比例、进气压力和柴油喷油压力,在不使用后处理器的前提下可使NOx和Soot排放分别低于0.4,g/(kW.h)和0.003,g/(kW.h),并保持较高的热效率,但HC和CO排放偏高,需要采用有较高转换效率的氧化后处理器加以解决.

采空区顶板垮落摩擦诱发瓦斯爆炸试验研究

大采高工作面采空区顶板垮落时岩体相互撞击摩擦产生火花已成为诱发采空区瓦斯爆炸事故的主要隐患。为研究砂岩摩擦速度、摩擦力、瓦斯体积分数、SiO_(2)含量等因素对砂岩摩擦诱发瓦斯爆炸的机制,采用岩石摩擦效应引燃瓦斯试验系统对各因素进行定量试验研究。结果表明:瓦斯体积分数为7.0%~11.5%时,砂岩摩擦诱发瓦斯爆炸时间随瓦斯体积分数增加先缩短后延长;砂岩摩擦高温热表面是诱发瓦斯爆炸的主要原因;摩擦诱发瓦斯爆炸分为砂岩摩擦面燃烧瓦斯与瓦斯爆炸扩散2个阶段;摩擦诱发瓦斯爆炸时间随摩擦力增大而缩短,随砂岩中SiO_(2)含量增大而缩短;摩擦低于最低临界速度不会诱发瓦斯爆炸,高于最低临界速度且低于最高临界速度时最大摩擦速度与摩擦诱发瓦斯爆炸时间呈负相关。

加热炉脉冲燃烧工况下热平衡测试与分析

通过对脉冲和比例燃烧工况下步进式加热炉进行热平衡测试与计算,结果表明脉冲燃烧可以节约燃料、降低氧化烧损率。分析了脉冲燃烧在热工操作过程中存在的问题,并提出改进意见,为改善生产提供理论依据。

汽油/柴油双燃料不同HPCC燃烧模式的数值模拟

针对汽油/柴油双燃料高比例预混燃烧(HPCC)模式,在总喷油量、主放热时刻(CA50)基本相当的条件下,对柴油早喷(E-HPCC)与柴油晚喷(L-HPCC)情况下的燃烧特性和排放特性进行了数值模拟研究.结果表明,HPCC着火和燃烧过程主要受缸内活性自由基控制,较晚喷射会导致缸内局部正庚烷浓度高、活性较大,造成高温放热提前;较早喷射正庚烷会抑制低温放热,从而增加着火时刻缸内活性自由基的数量,是放热率较高、最大压升率较大的主要原因.L-HPCC模式下,高温放热时刻缸内局部正庚烷浓度较大造成了缸内局部温度较高,促进了NOx生成,相对E-HPCC模式NOx排放较高;虽然L-HPCC局部浓度较高会促进碳烟的生成,但同时较高的燃烧温度加强了碳烟的氧化,因此L-HPCC模式的碳烟排放低于E-HPCC模式.

喷油策略对汽油/柴油双燃料HPCC燃烧特性影响的数值模拟

针对汽油/柴油双燃料高比例预混燃烧(HPCC)模式,在总喷油量、主放热时刻(CA50)、平均指示压力(IMEP)、废气再循环(EGR)率等基本相当的条件下,对单次喷射与两次喷射策略的燃烧机理进行了数值模拟研究.结果表明,汽油/柴油双燃料HPCC燃烧过程实质是缸内直喷柴油提高混合气活性与浓度分层共同作用的结果;单次喷油策略在高温放热前生成了较多的活性自由基,分布于燃烧室内较大的区域,这是导致其放热率增大的主要原因;而两次喷油中,靠近喷油器位置,较高的正庚烷浓度是触发其高温放热提前的主要原因.在两次喷油策略中,活性降低导致其燃烧放热速率较单次喷油策略低,第1次喷油过早使预混时间延长,减少了缸内混合气活性自由基的生成,抑制了低温反应,并导致明显的两阶段放热特性;相对较晚的第1次喷油策略中,第1次喷入缸内燃料的低温放热会促进第2次喷入燃料的氧化与分解,提高了缸内活性,使高温反应时刻提前,放热率增大.

有机氟化工废物焚烧炉燃烧工艺及自动控制

介绍了有机氟化工废物焚烧炉工艺及自动控制系统,从焚烧理论出发,推导出了废液、废气及燃气与空气的燃烧比例计算方法,由此计算得到,1 kg废液和1 m3废气完全焚烧分别需要空气1.574 m3和2.370 m3。在实际使用过程中得到验证,并取得较好效果。

汽油/柴油双燃料HPCC在不同转速下的高负荷研究

在一台改造的单缸柴油机上研究了汽油/柴油双燃料高比例预混合燃烧(HPCC)模式,其中汽油由进气道喷射,柴油采用缸内直喷并引燃预混合气.以1,600,r/min为例,分析了影响负荷扩展的运行参数,通过增加油量并优化各运行参数直至达到如下限定条件即得出900～2,500,r/min下的高负荷优化点:NOx排放≤0.4,g/(kW.h)、Soot排放≤0.01,g/(kW.h)、MPRR(最大压升率)≤1,MPa/°CA以及COVIMEP(平均指示压力循环波动系数)≤10%.高负荷优化点的平均指示压力(IMEP)值在低、中和高转速下分别受NOx排放、MPRR及最大暴发压力的限制,且随着转速的升高而增大,在2,300,r/min获得最大值1.2,MPa.指示油耗率在1,900,r/min获得最低值为169,g/(kW.h).

低引燃倾向卷烟纸对卷烟主流烟气有害成分释放量的影响

为研究低引燃倾向卷烟(LIP卷烟)主流烟气有害成分的释放情况,在不改变卷烟原有配方结构的基础上,利用不同的卷烟纸(普通卷烟纸和低引燃卷烟纸)制备相应的卷烟样品;对样品全长燃烧比例、自由燃烧速率及主流烟气有害成分进行分析测试。结果表明:①采用两种不同低引燃卷烟纸的卷烟,其样品的全长燃烧比例存在较大差异。LIP1卷烟完全符合相关低引燃法规要求,LIP2卷烟则只有60%符合法规要求。②采用两种不同低引燃卷烟纸后,卷烟自由燃烧速率相对于普通卷烟均有明显降低,但两种低引燃卷烟之间不存在明显差异。③采用低引燃卷烟纸后,卷烟主流烟气中部分有害成分(焦油、烟碱、一氧化碳、氢氰酸、苯并[a]芘、苯酚和苯等)存在释放量增加的风险,卷烟危害性指数也相应升高,但两种低引燃卷烟之间并没有明显差异。

可控温煤气锻造加热炉的设计与制造

针对高合金钢锻件锻造加热工艺的特殊要求,设计出可存储锻造加热工艺曲线,并能自动跟踪工艺曲线升温、保温、控温的煤气锻造加热炉。

直喷汽油对HPCC大负荷工况影响的数值模拟

利用三维计算流体动力学(CFD)软件CONVERGE,通过数值模拟的方法,对燃油预混比例、汽油喷射时刻、柴油喷射时刻和柴油喷射量4个参数进行优化,系统研究了缸内直喷汽油对高比例预混燃烧(HPCC)大负荷工况的影响.结果表明:汽油采用进气道结合缸内直喷的混合喷射策略可以增强缸内的混合气浓度分层;采用该喷油策略计算得到的平均指示有效压力(IMEP)和压力升高率分别为1.350,MPa、0.520,MPa/(°)CA,相比于基准工况的1.346,MPa和0.893,MPa/(°)CA,在保证IMEP不变的前提下,压力升高率和NOx排放分别降低了41%,和46%,,soot排放略有升高.采用汽油混合喷射结合柴油缸内直喷是控制压力升高率和拓展HPCC运行负荷上限的有效措施之一.

太钢热连轧1549线1#加热炉改造

介绍了太钢1549mm1#加热炉改造项目，在改造项目中成功应用了数字化脉冲燃烧自动控制技术，并在原来技术的基础上在节能措施方面又做了进一步完善工作，并将收到好的效果，使之能够更好的满足目前市场用户要求，提供了低能耗、低烧损，并能够在不减小产量的情况下连续频繁变换加热不同钢种的坯料，以及降低操作成本的特殊要求，操作的灵活性和良好的加热质量为企业加热炉改造或新建提供了好的方案。

PS-Ⅵ催化剂在逆流连续重整装置上的应用

介绍中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院研制的PS-Ⅵ连续重整催化剂在中海油气(泰州)石化有限公司1.0 Mt/a逆流连续重整装置开工初期的应用情况,以及逆流连续重整工艺催化剂装填比例改进对反应和积炭的影响。工业应用结果表明:在低负荷、低苛刻度(进料负荷低于80%、加权平均入口温度低于设计值10.3℃)的工况下,C+5产品液体收率比设计值高5.05百分点;纯氢产率比设计值高0.04百分点,主要指标均达到或优于技术保证值。PS-Ⅵ催化剂具有优异的反应性能和再生能力,完全适用于新型逆流连续重整装置。与中国石油化工股份有限公司济南分公司第1套逆流连续重整装置相比,改进后各反应器内的催化剂装填量趋于平均,使第四反应器积炭比例下降,而且待生催化剂的积炭燃尽温度与改变催化剂装填比例前变化不大。

轮南作业区加热炉提效技术改造

加热炉是油气田生产中广泛使用的加热设备,目前塔里木油田加热炉耗气量占总耗气量的35.2%,加热炉使用过程中存在耗能高、负荷率和热效率偏低等问题,未达到中油股份公司加热炉(锅炉)热效率的要求。结合塔里木油田轮南作业区加热炉存在的实际情况,开展了加热炉提效技术研究,通过应用烟气余热回收技术、空气预热技术及采用全自动电子比例调节式燃烧器,提高加热炉运行水平,实现了节能降耗。

铝棒加热炉余热回收节能改造分析

通过对现有铝棒加热炉的进一步改进、完善,运用余热回收装置与比例式燃烧系统进行控制,取得了非常明显的节能降耗效果。