二次风倾斜角度对高温预热燃料贫氧燃烧火焰特性影响试验

预热燃烧是气化飞灰资源化处置的有效途径,通常搭配主燃室空气分级以协同实现高效清洁燃烧,因此,研究高温预热燃料的贫氧燃烧火焰特性非常有必要。搭建了250 kW高温预热燃料火焰特性试验平台,通过高温火焰可视化监测及其图像编程处理,研究了主燃室二次风倾斜角度对气化飞灰预热燃烧的贫氧火焰特性的影响规律。试验表明,随着二次风倾斜角度从30°增大到60°,贫氧燃烧火焰逐渐远离热烧嘴出口,脱火距离无量纲值从1.04增大到3.73,火焰宽度无量纲值则从4.09逐渐减小至3.47。当主燃室二次风倾斜角度为30°和45°时,燃烧系统的碳转化率分别为71.6%和70.3%。综合考虑二次风倾斜角度对热烧嘴运行稳定和气化飞灰燃尽的影响,主燃室二次风倾斜角度的优选值为45°。

煤高温气化—高温贫氧燃烧一体化系统的研究与开发

针对国内大部分中小型工业炉窑采用传统直燃煤工艺引发的能源和环境等问题,自行开发设计了煤高温气化与高温贫氧燃烧一体化系统。介绍了该系统的工艺路线和热工特性,应用实验研究和数学模拟相结合的方法,研究了一体化系统的煤气化及燃烧特性。研究结果表明:提高空气气化剂温度,可降低空煤比,提高煤气热值、气化效率和气化强度;当空气气化剂温度从常温提高到1050℃时,煤气热值将提高33%,空煤比减小43%,气化强度提高近一倍;提高助燃空气温度,将使燃气加热炉内的火焰容积扩大,炉温分布趋于均匀,热效率显著增加,NOx生成浓度大幅度降低。该系统与常温煤气化炉和换热式轧钢加热炉系统相比,系统热效率将提高一倍以上,单位产品能耗降低50%。

高温贫氧燃烧过程中NOx排放的特点

对高温贫氧燃烧过程中 NOx的排放特点 ,以及燃烧过程中影响 NOx生成的各主要因素 ,如预热空气中的含氧量 ,预热空气温度 ,预热空气和燃料的流动状态及混合方式以及燃料的化学成分等进行了研究和分析。并在此基础上提出了今后研究工作的方向和重点。图 8表 2参 1

高温贫氧燃烧技术的研究与应用

高温贫氧燃烧技术是 90年代初在西方工业发达国家发展起来的一种新型燃烧技术 ,其特点是不存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氮区 ,炉膛传热效率显著提高 ,NOX的生成受到抑制。另外 ,还介绍了国外在高温贫氧燃烧技术的最新实验室研究成果。图 1 1参

高温贫氧燃烧过程实现贫氧条件方法的探讨

着重分析在高温贫氧燃烧过程中 ,如何实现高温燃烧贫氧条件的问题 ,对目前国际上流行的几种方法进行分析 .在此基础上 ,认为抽取部分燃烧废气来稀释高温燃烧预热空气的体积含氧量 。

煤高温空气气化和高温贫氧燃烧一体化系统开发

针对国内工业炉窑能源结构不合理、效率低、污染严重的现状,结合煤高温气化和高温贫氧燃烧技术的特性,将2项技术有机地结合,开发研制了1套煤高温空气气化与高温贫氧燃烧一体化实验系统。该系统具有大幅度节能;燃气热值提高、燃料利用范围扩大;NOx排放量低、环境污染小;过剩空气系数低;结构简单、紧凑,系统综合热效率高,经济性好;炉温均匀分布,换热效率提高;采用炉外冷循环,易获得贫氧条件等特点。系统的研制将为中国工业炉窑的燃煤技术改造、系统节能和国家环境保护开辟一条新路。

高温贫氧燃烧技术及应用

高温贫氧燃烧技术是九十年代初在西方工业发达国家发展起来的一种新型燃烧技术,这种燃烧技术的特点是不存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氮区,炉膛传热效率显著提高,NO_x的生成受到抑制,该项技术已得到了这些国家政府、工业界和学术界的高度重视。本文将对高温贫氧燃烧技术的原理和应用作一简介。

CO_(2)对煤贫氧燃烧特性及动力学的影响研究

地下煤火通常处于多气共存条件下,CO_(2)因其理化性质对煤贫氧燃烧特性有着重要的影响。本研究在O_(2)/N_(2)/CO_(2)气氛下分别对补连塔煤和余吾煤进行了同步热分析,讨论了煤的特征参数和特性指数,利用Coats-Redfern积分法分析了CO_(2)体积分数对煤燃烧动力学的影响规律。结果表明,15%O_(2)能够满足煤燃烧所需氧含量,CO_(2)的较高比热容使煤体燃烧蓄热能力提升,着火和燃烧更加稳定,综合燃烧性能显著提高。在整个热分解和燃烧阶段,煤局部燃烧反应性升高,5%CO_(2)和15%CO_(2)分别对补连塔煤和余吾煤表面分子活化产生明显的抑制作用。

褐煤半焦贫氧旋风燃烧特性研究

在实验室规模的小型立式旋风筒中,对工业制备的内蒙古锡林浩特褐煤半焦的贫氧旋风燃烧特性进行了试验研究。结果表明:在过量空气系数为0.5~0.9时,贫氧燃烧产物的热值在1 500~3 500kJ/m3之间,且随着过量空气系数的增加而降低;随着过量空气系数增加,半焦燃烧碳转化率增高,当过量空气系数>0.6时,半焦燃烧碳转化率>97%,炉内燃烧区温度升高,在过量空气系数为0.7时,燃烧区温度可达1 280℃,高于灰熔点,这对保证液态排渣非常关键;给料量增加对半焦燃烧特性影响不大,表明旋风筒燃烧室对燃烧褐煤半焦具有良好的负荷调节特性;贫氧燃烧条件下,旋风筒NO的排放质量浓度较低,随着过量空气系数和给料量的增加,旋风筒NO的排放质量浓度提高。

分解炉内贫氧高CO_2燃烧条件下挥发分NO生成机理

基于GRI3.0详细动力学反应机理数据库,采用生成速率分析方法,从化学反应动力学角度分析水泥分解炉内煤粉挥发分贫氧燃烧时低温、高浓度CO2条件下挥发分NO生成机理及挥发分中HCN转化生成NO的主要转化路径.分析结果表明,煤粉在过量空气系数为0.8的贫氧燃烧条件下,分解炉内高浓度CO2气氛会促进NO生成,增大NO的排放浓度;850～950℃温度范围内,CO2体积分数为0%～35%条件下挥发分NO生成的主要机理反应式为N+O2?NO+O、HNO+H?H2+NO和N+CO2?NO+CO;高体积分数CO2通过推进反应HNO+H?H2+NO和N+CO2?NO+CO促进NO生成;其中HNO是NO生成过程中最重要的活性含氮中间产物,对NO生成起主要的贡献作用;HCN氧化生成NO的主要反应路径为HCN先转化生成NHi,再进一步转化生成HNO活性含氮中间体,最终生成NO.

固定床两段法甲烷部分氧化制合成气工艺条件及稳定性研究

介绍了固定床两段法甲烷部分氧化制合成气的新工艺 ,对在改性的La -Mn系钙钛矿催化剂上发生的甲烷低温燃烧进行了初步考察 ,比较系统地考察了温度、压力等工艺条件对两段法造气工艺的影响 ,结合本实验室的专利催化剂La2 O3 -Ni/MgAl2 O4 ,进行了两段法工艺 30 0h加压稳定性实验。结果表明 :将甲烷低温催化燃烧与部分氧化相结合 ,采用分段进氧方式的两段法工艺可使甲烷与氧气的混合更偏离爆炸极限 ,保证了安全生产。同时利用一段甲烷燃烧放出的热量将原料预热到二段反应所需的温度 ,并在二段反应器中将放热的部分氧化反应与吸热的重整反应相结合 ,可保证整个造气过程在绝热条件下操作 ,有效避免了部分氧化催化剂床层飞温。高温、加压稳定性实验表明 ,La -Mn钙钛矿贫氧催化燃烧催化剂和部分氧化催化剂La2 O3 -Ni/MgAl2 O4 催化活性稳定 ,适应长周期运行。以上这一切都表明两段法造气工艺拥有良好的工业开发前景。

工业窑炉蓄热式换热器用莫来石质蜂窝陶瓷的研制

以高铝矾土、粘土、莫来石为主要原料 ,添加适量硅线石、红柱石和蓝晶石 ,用挤出成型法制备了蜂窝陶瓷。利用TG -DTA分析了在烧成过程中所发生的物理化学变化 ;X射线衍射分析结果表明 ,材料的主晶相为莫来石。

轻烃-蒸汽转化炉的回顾与展望

回顾了国内外轻烃-蒸汽转化炉几十年来的发展和逐步大型化的过程,对于未来转化炉的发展方向和需要研究、开发的课题提出了具体的建议。

城市能源消耗、环境负荷现状及其对策分析

能源是社会经济发展的基础 ,城市能源消耗对环境空气质量影响很大 ,也是改善整个大气环境质量的关键。本文综合分析了我国 18个城市能源消耗状况及其对环境空气质量的影响 ,针对以煤为主的能源结构 ,提出了运用高温气化和高温贫氧燃烧等煤的清洁利用技术 ,以减轻大气污染。

分级燃烧的机理与判断依据

本文介绍了分级燃烧技术的分类,根据工程案例创新性地提出全新的分级燃烧脱硝的作用机理,并指出第一零氧区和第二零氧区的存在才是脱硝的判断依据。此外,根据工程经验和相关参考文献给出了典型的空气分级燃烧和燃料分级燃烧的判断案例。

磷石膏“以渣定产”综合利用技术经济分析

介绍了贵州省磷石膏当前产生量情况,并从技术支撑、效益分析以及创新技术等方面分析了贵州省磷石膏"以渣定产"综合利用的实际情况,着重突出贵州省新采用的贫氧弥漫式燃烧磷石膏处理技术,在节能的同时还提质增效,这为磷石膏处理提供了一条新路径。

小型天然气锅炉低氮燃烧技术的数值模拟和实验研究

为实现小型天然气锅炉低氮排放,针对0.2 MW天然气锅炉,开发出一种以烟气再循环和燃料预混贫氧燃烧技术为基础的小型天然气锅炉专用低氮燃烧器。对此燃烧技术的排放特性进行了数值模拟研究,分析了烟气再循环率、预混段长度以及多孔板孔径等因素对NO;排放量的影响,搭建了相应的实验台进行热态实验并对其设计合理性进行了验证。被热态实验证实的小型天然气锅炉低氮燃烧器较佳结构参数为:烟气再循环率为20%,相应烟气速度为35 m/s,预混段长度为100 mm,多孔板孔径为5 mm,燃料喷孔孔径为3 mm。研究结果表明:小型天然气锅炉低氮燃烧器采用贫氧预混燃烧技术和烟气再循环技术能够显著降低NO;排放量,与传统燃烧器相比,NO;排放量减少68%。

固体冲压发动机在飞航导弹上的应用及前景展望

详细分析了固体冲压发动机的结构组成与工作过程,结合国外固体冲压发动机在飞航导弹上的应用情况,对其应用前景进行了展望。