变功率下Rijke预混燃烧器的热声不稳定

为探索燃烧过程中热声不稳定的产生机理，对Rijke预混燃烧器热声不稳定进行了试验研究．Rijke预混燃烧器为直径40mm、管长1066mm的不锈钢圆管，下端封闭，上端开口；致密堇青石材质的多孔介质稳燃体位于燃烧器1／4管长处，甲烷与空气的预混气体在稳燃体上方燃烧形成平面火焰作为加热热源．试验发现，Rijke预混燃烧器的燃烧温度和热声不稳定强度都随功率的变化而线性变化，获得的声压级位于132-143dB．另外，Rijke预混燃烧器内热声不稳定的主峰频率几乎不受功率的影响，但幅值为最大峰值一半时的高频率和低频率之差随着功率的增大而不断减小，说明燃烧功率越大时，热声不稳定的声能就越集中于主峰频率．

天然气掺氢时部分预混燃烧器的燃烧特性试验研究

原本为管网天然气设计制造的燃具在不同掺氢比的天然气下运行时的性能优劣,是天然气掺氢技术能否在家用燃具领域持续发展的关键。本文以常见于热水器的一种大气式燃烧器为对象,搭建石英玻璃燃烧室,采用受控的燃气与一次空气、二次空气混合方式,系统地考察了单片燃烧器在0%~40%的掺氢比下、不同一次空气系数和热负荷下的火焰形态、离焰极限、燃烧器温度以及CO、NO_(x)等烟气排放情况。结论表明:掺氢比的升高使得燃烧器的离焰极限升高,燃烧器最高温度先下降后上升,CO排放改善,NO_(x)排放没有可预测的规律。本文的研究对于更具适应性燃具的设计和合理确定掺氢比,有一定借鉴作用。

全预混表面式燃烧器掺混结构实验研究

天然气全预混表面式燃烧器具有燃烧效率高、氮氧化物排放低的优势,因此,近年来全预混表面式燃烧器在小型天然气锅炉中得到了广泛的应用。天然气和空气掺混结构性能是决定全预混表面式燃烧器性能的关键因素,本文对采用文丘里和旋流叶片组合形式掺混结构的全预混表面式燃烧器进行了试验研究,获得了不同负荷下3种方案掺混结构的燃烧器氮氧化物排放特性,为全预混表面式燃烧器掺混结构的设计和优化提供了试验数据支撑。

低甲烷浓度煤层气部分预混式旋流燃烧器燃烧特性的实验研究

针对低甲烷浓度煤层气的特点,设计了150kW部分预混式旋流燃烧器,实验研究了燃烧器结构对低甲烷浓度煤层气燃烧的影响,考察了低甲烷浓度煤层气在燃烧器内的速度分布特性、旋流强度及甲烷浓度变化对温度分布的影响规律。结果表明：加装钝体结构的旋流燃烧器在燃用甲烷体积分数为20%的煤层气时,火焰长度降低,射流刚性增强,燃烧高效稳定;Z轴的逆轴向速度梯度范围随着直旋配风比的增加逐渐增大,射流刚性提高,中心回流区域变大;R轴的逆轴向速度梯度范围随着距离燃烧器喷口距离的增加逐渐缩小,回流区域变小,卷吸高温烟气的能力下降,不利于高效稳定燃烧;燃烧器喷口中心处的旋流强度随热负荷的增加而逐渐增大;当热负荷增加到50%以后,旋流强度随过量空气系数的增大而小幅度波动;当煤层气中甲烷体积分数为20%~30%时,随着甲烷浓度的增加,燃烧器出口的火焰形状呈现出变短变窄的趋势,燃烧稳定性提高,出口温度不超过1 000K,可以有效避免喷口被烧坏。

预混式燃气燃烧器的熄火保护装置的设计

介绍了预混式燃气燃烧器熄火保护装置的设计过程。根据对单火孔预混式燃气燃烧器燃烧时在火焰不同位置火焰电阻的测试结果,讨论了火焰导电信号的变化规律和信号处理方法,在此基础上设计出信号转化电路和与控制电路的接口,使火焰导电检测成为熄火保护装置的可靠、灵敏的火焰检测部件。

单火孔预混鼓风式煤气燃烧器喷头的设计原理

提出了单火孔预混鼓风式煤气燃烧器喷头的设计原理,讨论了在风机鼓风条件下,喷头主火孔影响煤气和空气的预混效果。经计算证明,喷头主火孔的直径是调节空气过剩系数的决定因素。同时,根据预混鼓风式煤气燃烧器在燃烧过程中会出现脱火的结论,提出燃烧器喷头必须带有稳焰结构,并给出了喷头的设计结构图。经使用证明:喷头制造成本低,结构简单,便于维修和更换,提高了燃烧器工作的稳定性。

全预混DLN2.6+燃烧器在我国的应用

在我国,已建成投产的GE公司9F级燃气轮机电站中,目前普遍采用标准型DLN2.6+燃烧器。考虑到机组启动过程燃烧火焰的稳定性,标准型DLN2.6+燃烧器保留了D5扩散燃烧通道作为值班火焰,这导致机组启停过程中仍存在较为明显的冒黄烟现象。在原有标准型DLN2.6+燃烧器基础上,GE公司推出了全预混DLN2.6+燃烧器,取消了D5扩散燃烧通道,机组全过程采用预混燃烧模式,取得了较好的社会效益。

小型部分预混燃烧器在PNG和LNG下的离焰和黄焰燃烧特性研究

设计了一台功率为1.5kW的小型部分预混燃烧器,其中燃烧器头部材质分别为铸铁和铜铝。通过改变燃气和空气预混比例,实验测试了不同PNG和LNG下燃烧器的离焰和黄焰特性,结合燃烧器头部温度变化规律,分析了在天然气置换后部分预混燃烧器的燃烧特性。实验发现:在发生黄焰时,铜铝材质拟合线性斜率分布在-6.2^-18.6,铸铁材质分布在-4.6^-9.0,在发生离焰时,铜铝材质拟合曲线曲率分布在1.3~2.7,铸铁材质分布在1.1~3.3,铜铝材质头部温度波动大,而铸铁材质保持相对平缓的温度变化趋势;发生离焰时,在高火孔热强度下,LNG引射的空气量波动小,燃烧器头部温度基本不变,PNG引射的空气量下降,火焰根部温度出现上升;黄焰发生时,LNG的引射空气量是PNG的1.2倍左右,引入过多的室内空气,导致燃烧器头部、火焰根部的温度降低。

基于预混式燃烧器的DPF再生策略

柴油机微粒捕集器是解决柴油机颗粒物排放污染最有效、最具发展前景的手段,但实车的适时再生技术限制了它的商业化进程。采用预先混合式的燃烧器,在台架对并联式双微粒捕集器系统中的碳化硅材质微粒捕集器进行再生技术研究,并进行实车试验验证,制定适用于并联式双微粒捕集器系统实车适时再生的控制策略,降低了实车再生对整车运行状况的影响。

全预混燃气燃烧器在高背压加热炉内点火故障分析

全预混燃气燃烧器在高背压加热炉内经常发生点火故障。通过分析探讨了该故障形成因素,建立了相应的数学模型,并利用Simulink仿真工具对不同的工况进行了炉膛压力模拟计算比较,得出的结论是:点火时炉膛产生瞬时高压,压力波回传头部、风机到燃气阀,造成燃气短时间断供,从而导致点火故障。最后,给出了此类加热炉行之有效的改造方案。

燃烧器发展简史

简要叙述了燃烧器的发展历史,以及相应的理论成果。可更深入地了解燃烧器的制作原理,以及促使其快速发展的客观因素。

全预混表面燃烧污染物排放特性的实验研究

对全预混表面燃烧污染物排放特性进行了实验研究,实验结果显示NO_x排放量随过剩空气系数增加而降低。进而综合考虑过剩空气系数对燃烧热效率和NO_x排放水平的影响,给出了全预混表面燃烧过剩空气系数的建议值。

可控烟气回流量型低NO_x燃烧器流场特性的试验研究

设计了一种预混式可控烟气回流量型低NOx燃烧器,以适应双气头多联产系统中燃料组分、成分变化时燃气轮机发电系统稳定工作的需要.在常压条件下,利用TSI热线风速仪对燃烧室内的速度分布特性进行了直接测量,并利用温度场比拟浓度场的方法,对燃烧室内气流混合特性进行了间接测量.结果表明:燃烧室内的速度分布及回流等特性可满足设计要求,气流之间的混合效果则需作进一步增强.同时,对燃烧器二次风分配器的结构提出了改进方案.

甲醇/柴油双燃料旋流燃烧器燃烧特性模拟

建立甲醇/柴油双燃料非预混旋流燃烧器在受限空间内燃烧的数值模型,并进行燃烧实验。利用该模型研究醇柴比、风孔径向角和空气过剩系数这3种因素对甲醇/柴油双燃料燃烧温度、燃尽率、不均匀度和火焰长度的影响,并进行正交计算,研究以上3种因素共同作用的结果。研究结果表明:甲醇/柴油双燃料平均温度随着醇柴比增加而降低,随着空气过剩系数增加而降低;燃尽率在醇柴比为3时最高,且随着风孔径向角增加而降低;当醇柴比增大、风孔径向角减小时,温度场不均匀度降低;火焰长度随风孔径向角增大而增大,随空气过剩系数增大而减小;醇柴比对平均温度、整体不均匀度、混合燃尽率和火焰长度的影响均最大;当醇柴比为1,空气过剩系数为1.2,风孔径向角为29°时,平均温度最高为1 557 K;当醇柴比为9,空气过剩系数为1.1,风孔径向角为35°时,整体不均匀度最低为7.21%;当醇柴比为5,空气过剩系数为1.3时,燃尽率最高。

JDG—Ⅰ型燃烧系统的研究

论述了JDG—Ⅰ型燃烧系统的设计原理。经实践检验证明该燃烧系统设计合理,节能降耗效果显著,具有较大的经济价值。该燃烧系统与烘口机配套使用可起到较理想的烘口及表面抛光作用,是一种较新颖的玻璃器皿热加工设备。

全预混金属纤维燃烧器燃用合成天然气适应性

以管道天然气混氢气代替合成天然气,通过计算分析和实验测试研究全预混金属纤维燃烧器对合成天然气的适应性。介绍混气工艺、实验设备和方法,分析混氢比例对全预混燃烧器的热负荷、燃烧稳定性以及排放特性的影响。结果表明,华白数的变化基本反映了热负荷变化的规律;合成天然气在全预混金属纤维燃烧器上燃用,基本不会出现稳定性问题;全预混金属纤维燃烧器在燃用合成天然气时,排放性能不会下降。

一种基于敏感性分析的RP-3替代燃料简化机理

为了研究RP-3航空煤油的点火和燃烧特性,基于敏感性分析方法,对一种RP-3数值模拟替代燃料正葵烷的化学反应机理(62组分344步)进行简化,得到对平衡温度和组分浓度有重要影响的基元反应,建立一种该替代燃料的36组分62步简化反应机理。利用CHEMKIN 4.1中完全搅拌反应器对该简化机理进行研究与检验,并在预混燃烧器中对该简化机理进行数值计算,与详细机理结果和试验数据进行比较。计算结果表明:在完全搅拌反应器中采用62步机理计算得到的平衡温度,反应物和主要生成物的摩尔分数与344步详细化学反应机理计算结果整体变化趋势吻合较好;在预混燃烧器中采用62步机理得到的进口反应物和出口生成物摩尔分数与详细机理结果和试验数据稍有差异,但基本变化趋势基本一致。因此,文中获得的62步简化机理能在较大范围内反映正葵烷的燃烧性能,并且大大提高其计算效率。

凝结换热与冷凝式锅炉原理及应用(待续)

阐述了凝结换热及冷凝式锅炉原理及其应用背景,分析了制约冷凝式锅炉快速发展的技术和政策瓶颈,介绍了先进的凝结换热和冷凝式锅炉应用技术,为我国未来冷凝式锅炉技术创新指出了参考方向。

凝结换热与冷凝式锅炉原理及应用(续完)

阐述了凝结换热及冷凝式锅炉原理及其应用背景,分析了制约冷凝式锅炉快速发展的技术和政策瓶颈,介绍了先进的凝结换热和冷凝式锅炉应用技术,为我国未来冷凝式锅炉技术创新指出了参考方向。

耐火材料燃气窑炉的氮氧化物减排技术研究

为降低工业燃气窑炉的NO_x排放浓度,寻找适合耐火材料燃气窑炉的氮氧化物减排的解决方案,开展了对实验室1 m^3高温梭式窑(1 800℃)和生产企业的耐火材料燃气高温隧道窑的低氮氧燃烧技术与烟气干法催化吸附的试验研究,以及对烟气组成的实测与分析。结果表明:采用低NO_x预混型高速燃烧器可从源头减少NO_x生成,燃烧产物喷出速度在100 m·s^(-1)以上,能显著降低高温燃气窑炉NO_x排放浓度,实现过程减排(减排量>40%),减除投资和运行费用较高的烟气脱硝负担;对于使用温度1 400℃以下的燃气窑炉使用此技术NO_x排放浓度<100 mg·m^(-3);对于使用温度1 400℃以上的燃气窑炉通过源头控制、过程减排,使烟气中NO_x显著降低,末端治理再采用无机复合固体吸附剂干法催化吸附技术,可以在相对比较低的投入条件下取得理想的减排效果,NO_x排放浓度<50 mg·m^(-3),实现了NO_x超低排放的要求。