高温低氧燃烧条件下氮氧化物的生成特性

高温低氧燃烧原理是高温空气燃烧技术赖以发展的基础 ,使得高温燃烧条件下的氮氧化物的生成与排放受到大大抑制。为了掌握这种非常规燃烧现象及污染物生成的基本规律 ,采用扩散燃烧模型、热力 NO生成模拟与湍流 N - S方程 ,数值研究了燃烧空间中空气氧浓度对燃烧特性和氮氧化物排放浓度的影响 ,再现了高温与低氧两种条件相结合 ,形成的稳定的低氮氧化物排放的燃烧特性。计算结果与实验数据吻合 ,为发展高温空气燃烧技术提供了理论基础。

高温低氧燃烧炉内等温流场特性的数值分析

应用自行开发出的计算程序对高温低氧燃烧模型实验炉进行了三维等温流场的数值模拟·在燃料和空气的射流速度比分别取 3种不同值时 ,预报了炉内 3种典型的等温流场结构 ,分析了炉内多股射流间的相互作用及回流流动等流场特性·模拟结果表明 :在几何参数一定时 ,选择燃料和空气的射流速度比为同一数量级时 ,炉内的回流流动可以实现燃烧所需的低氧气氛 ,燃气射流能够利用这一低氧气氛实现高温低氧燃烧·数值预报结果与相关的实验观测基本符合·

高温低氧燃烧技术及其高效低污染特性分析

研究了一种高温低氧燃烧新技术 ,即采用蓄热室 ,预热助燃剂使其温度达到 80 0℃以上 ;采用分级燃烧及炉内部分烟气回流的方法 ,使燃烧区氧体积分数降低至 1 5%以下 .分析结果表明 :该燃烧技术具有显著的节能、低污染特性 ,与未采取任何废热回收措施的传统燃烧技术相比 ,可实现节能 60 %以上 ,CO2 排放量减少 60 %以上 ,NOx排放浓度低于 30～ 50g/t.

燃油浮法玻璃熔窑高温低氧燃烧减排NOx的数值模拟

高温低氧空气燃烧(HTAC)技术可有效降低NO_x的生成,在玻璃行业具有良好的应用前景。针对一实际尺寸的燃油浮法玻璃熔窑火焰空间建立模型进行了数值模拟,通过烟气回掺的方式使助燃空气中的O_2含量降为18%,分别对空气助燃(21%O_2含量)和高温低氧燃烧(18%O_2含量)两种工况进行了对比研究。结果表明:两种工况下气流流动形式相一致,但高温低氧燃烧时气流流量有所增加;高温低氧燃烧工况下的温度场与空气助燃时相比差异很小,表明玻璃熔制温度制度几乎不受影响;在高温低氧燃烧工况下,NO_x的生成量大幅度下降,最终烟气出口处NO_x的总质量流量与空气助燃时相比降低了41.4%,表明该技术对于降低玻璃熔窑中NO_x的生成量来说极为有利。

高温低氧燃烧技术应用于火筒式油田加热炉的热工特性实验研究

将高温低氧燃烧技术(high temperature air combustion,HTAC)应用于火筒式油田加热炉,解决其炉膛换热面受热不均的问题,并对HTAC技术在火筒式油田加热炉上应用相关的热工特性进行了实验研究。结果表明:采用烟气再循环方式可有效实现高温低氧燃烧;且将氧浓度控制在10%~13%范围内较为适宜;采用HTAC技术后,加热炉炉膛内不存在明显的局部高温区,炉膛周向和轴向换热的均匀性均大幅改善;当加热炉负荷降低至额定负荷的60%以下时,炉内轴向换热的均匀性明显恶化;但周向换热的均匀性基本不受影响。

基于基元反应动力学观点的CO/H_2/N_2燃气高温低氧燃烧的数值模拟

应用FLUENT软件,采用k-ε模型对CO/H2/N2的湍流高温低氧燃烧进行模拟,得到不同空气预热温度下温度场、流场、组分分布特性及变化规律。针对模拟结果,从自由基基元反应动力学理论出发,采用详细的化学反应模型,结合Kintecus化学计算软件进行煤气高温低氧燃烧的数值模拟,得出火焰温度、各种自由基浓度、NOx浓度等变化规律。结合两方面分析结果找出变化规律,为实际燃烧中污染物的有效控制提供理论依据。

高温低氧燃烧方法的热工规律和扩大应用

提出了用烟气直接入炉循环建立低氧气氛 ,实现高温低氧的燃烧方法。导出了描述该气氛氧浓度和温度变化规律的数学模型 ,浅析了燃烧过程的机理 ,对该方法重新给予定义。分析了该方法节能作用的数量关系。阐述了换热式高温低氧燃烧的优越性 ,主张换热式高温低氧燃烧方法应该在多种炉窑上使用 。

高温低氧燃烧(HTAC)中的反应工程问题

从冶金反应工程学角度 ,论述了高温低氧燃烧技术的应用原理及基础理论 ,重点讨论了烟气余热回收和低NOx

高温低氧燃烧技术在钢包烘烤装置上的应用研究

运用高温低氧燃烧技术优化设计了HTAC钢包烘烤装置 ,并进行了工业试验研究。试验验证了实验室实验归纳出的陶瓷蜂窝体蓄热体阻力损失模型和蓄热式燃烧系统的换向时间模型。试验结果表明 :HTAC钢包烘烤装置与传统钢包装置相比 ,进行钢包升温烘烤时 ,节约燃料 6 2 .95 % ;进行钢包干燥并升温烘烤时 ,节约燃料 16 .0 1%。钢包内衬温度均匀 ,烘烤质量明显提高。

高温低氧燃烧技术在唐钢高线厂的应用

为了使应用高温低氧燃烧技术的加热炉达到高效节能、低污染物特别是低NOx排放的目的,采用计算机数值模拟优化设计了加热炉的蓄热式燃烧系统,并运用冶金反应工程学方法开发了成套技术.该技术在唐钢高速线材厂的实际应用表明:在热装钢坯条件下单位能耗为0.879 GJ/t,炉子热效率在67％以上,各蓄热室的排烟温度在160℃以下,NO,排放小于40×10-6(体积分数).

高温低氧燃烧技术在工业炉上的应用

介绍了高温低氧燃烧技术的特点以及该技术在工业炉上的应用实例

高温低氧燃烧锅炉传热特性研究

介绍一种新型工业锅炉━━高温低氧燃烧锅炉，研究其传热特性。实验研究表明：炉内燃烧火焰边界趋于消失，体积明显增大，火焰颜色变浅，无局部高温区，辐射传热得到强化。提高空气预热温度可加大炉气和水冷壁间传热。为开发推广新型工业锅炉奠定基础。

基于IAEPSO-IAWNN的高温低氧燃烧火焰稳定性识别

在对高温低氧燃烧条件下的煤粉火焰图像分析的基础上,提出了利用改进的自适应逃逸微粒群算法训练的改进的自适应小波神经网络对燃烧火焰的稳定性进行实时识别的算法。计算结果与实验数据基本吻合,说明该方法是可行的,可以用它对高温低氧技术下的燃烧稳定性进行识别。

垃圾焚烧炉高温低氧燃烧技术可行性仿真研究

针对生活垃圾焚烧炉结焦及NO_(X)初始生成浓度较高的问题,在垃圾焚烧炉炉膛内采用高温低氧燃烧技术,探讨了该技术的适用性。在常规垃圾焚烧炉的前拱设置11个高温低氧喷口,对喷射流速分别为60、50、40、30 m/s的四种工况进行计算流体力学数值仿真。结果表明:在喷口速度为60 m/s和50 m/s工况下,喷射气流的卷吸和掺混能力更强,喷射气流的前端基本可达炉排表面,形成的气流旋涡覆盖了主燃区(炉排燃烧段)的高温段;燃烧段及其上方的气体组分混合较为均匀,主燃区氧气浓度(体积分数)为6.5%~7.0%;主燃区温度(约为1200 K)分布趋于一致,局部高温区的范围较小;该技术可有效缓解焚烧炉内的结焦情况,有助于降低NO_(X)的初始生成浓度。

高温低氧空气燃烧(HTAC)技术在我国冶金工业中应用的现状分析

简述了我国冶金工业开发应用高温低氧燃烧 (HTAC)技术的基本情况。从预热方式的选择、蓄热体的选用、蓄热室的布置以及燃烧过程的控制等方面 ,分析了该技术在冶金工业中的应用特点。指出了该技术在冶金工业应用中需在炉型设计、开发经济实用的低 NOx 排放工程技术。

顶燃式热风炉高温低氧燃烧技术

NOx是制约热风炉实现高风温长寿的主要技术障碍。为有效抑制和降低热风炉燃烧过程生成的NOx,研究分析了NOx的生成机制,运用热力型NOx生成模型计算了热风炉燃烧过程NOx生成速率和生成量,开发设计了基于高温低氧燃烧技术(HTAC)的新型顶燃式热风炉,采用CFD仿真模型对比研究了常规热风炉和高温低氧热风炉的燃烧过程和特性。计算得出2种热风炉的温度场分布和火焰形状、浓度场分布以及NOx的浓度分布。研究结果表明,高温低氧热风炉的温度场分布均匀,在相同拱顶温度下,NOx生成量仅为80×10-6,比常规热风炉降低约76%。高温低氧热风炉可以获得更高的风温并可以有效减少NOx排放,实现热风炉高效长寿和节能减排。

高温低氧空气燃烧(HTAC)技术在我国冶金炉窑中的应用

简述了我国冶金工业开发应用高温低氧燃烧(HTAC)技术的基本情况,分析了该技术在冶金工业中的应用特点,阐明了该技术在冶金工业应用中进一步完善与提高的主要内容,对冶金工业炉窑实现高效、洁净燃烧具有一定的现实意义。

高温低氧条件下平焰燃烧NO_x生成特性的研究

针对强旋流平焰燃烧采用高温低氧燃烧条件,应用粒子成像测速技术(PIV)对烧嘴下方的主要燃烧区速度场进行了测量,同时对炉内温度场,排烟口NOx进行测量。经过实验研究,在高温低氧燃烧条件下,燃烧稳定,燃气燃烧完全,燃烧区温度分布均匀,NOx生成量下降到30×10-6。通过蓄热室,空气由20℃预热到200℃,烟气温度由800℃降低到80℃,达到了节能环保的效果。

高温低氧燃烧的发展及其原理

介绍高温蓄热燃烧和低氧燃烧这两种燃烧方式的优缺点 ,解释了利用两者优点产生的高温低氧燃烧方式的基本原则 ,即高温蓄热燃烧能够充分回收余热 ,低氧燃烧方式可以控制NOx的排放量和噪声水平 ,并同时给出理论依据。

高温低氧气氛下煤粉颗粒燃烧特性实验

在平面扩散火焰煤粉燃烧实验台上,采用光纤光谱仪测量了煤粉颗粒燃烧辐射光谱,根据普朗克定律和双色法研究了不同热氛围(热协流)温度(1 400~1 800 K)和氧体积分数(5%~20%)下煤粉燃烧的颗粒温度和发射率变化规律。实验结果表明:平面扩散火焰燃烧器可以为煤粉颗粒燃烧提供一维稳定且均匀的热氛围;当热氛围氧体积分数从5%增加到20%,煤粉颗粒平均温度增加了约270 K;相同氧体积分数下,当热氛围温度从1 400 K提高到1 800 K,煤粉燃烧的颗粒平均温度增加了460 K左右,着火距离缩短,火焰亮度提高。