氨煤混燃过程中单颗粒煤粉着火特性

开展绿氨与煤混燃有助于双碳目标下的火电降碳,在炉内掺烧技术逐步实现增大掺氨比过程中,煤粉颗粒着火特性是影响氨煤混燃机组宽负荷灵活运行的关键因素。针对氨与煤粉混合给料的掺烧技术路径,利用新型两级平焰燃烧器开展了氨煤混燃过程单颗粒煤粉着火特性研究。利用高速摄影和背光法,通过图像分析获得了不同工况(载气掺氨比、环境氧浓度)下准东煤粉颗粒着火模式和着火延迟时间。研究发现,非掺氨工况下颗粒着火过程由非均相着火模式主导,而掺氨可增大均相颗粒着火模式的煤粉颗粒比例。同时,增大掺氨比,煤粉在脱挥发分阶段破碎的比例增大。同时,通过构建含有氨总包燃烧反应的一维暂态煤粉着火模型,可较好复现氨对煤粉颗粒着火特性的影响:在中心还原气氛下影响较小;而中心氧体积分数为0.1、0.2时,掺氨显著降低单颗粒着火延迟时间,这主要是由于氨火焰提高了煤粉颗粒的加热速率。

低氮烧嘴在H型钢加热炉上的应用实践

为实现氮氧化物超低排放的环保要求,长钢轧钢厂进行了H型钢加热炉烧嘴的改造实践,主要从型钢加热炉现有状况、NO_(x)超标的主要原因、改造原则以及燃烧器的改造措施等几个方面入手,分析型钢加热炉低氮燃烧烧嘴的改造效果。经改造实践后,NO_(x)的排放达到国家与山西省生态环境厅规定的排放标准,保证了NO_(x)排放量在80 mg/m~3以下。

炉顶平焰炉供热负荷变化对流场的影响

１引言平焰燃烧器自六十年代问世以来，已广泛使用在各种加热炉上。它具有较多的优点，诸如温度场均匀，压力场均匀，可显著降低炉膛高度等。但平焰燃烧器的供热负荷与加热炉的炉型参数的匹配关系，仍是许多设计人员感到棘手的问题之一［１］，有必要从理论上对其进行研究...

结构参数对平焰燃烧器流场的影响

针对现有的天然气平焰燃烧器,采用RNGk-ε湍流模型和EDM燃烧模型,运用计算流体力学软件和建模工具对天然气平焰燃烧器流场进行了数值模拟,并应用五孔探针等工具对天然气平焰燃烧器冷态流场进行了测试,模拟结果分析表明：燃料径向喷出、空气进口偏心距l/D为0.476、烧嘴砖曲率半径R/D为1.14~1.71、旋流数S为0.61~1.68、混合距离L/D为0.6~0.9时能获得较佳的燃烧效果（其中,D为燃烧器喷口直径）。通过分析比较模拟结果和试验结果,发现两者的分布规律基本一致,数据基本吻合,回流区和主流区基本相同,并且与理论分析一致,符合实际情况,说明了天然气平焰燃烧器流场数值模拟结果是真实可信的,可为天然气平焰燃烧器的工业应用提供重要参考依据,也为天然气平焰燃烧器的设计、研究提供了有效的研究方法和途径。

单煤粉颗粒着火特性的激光辅助高速摄像测量

针对煤粉的着火特性,基于平面火焰燃烧器,应用自行开发的连续激光辅助高速摄像的测量方法对煤粉颗粒的着火过程进行了连续捕捉,系统地研究了空气条件下着火过程中的单煤粉颗粒的尺寸、形貌、温度和着火延迟特性.研究发现环境温度1 800 K的空气气氛下,粒径分布为74～98μm的神华烟煤为均相着火;煤粉颗粒析出的挥发分首先氧化燃烧并形成球形的包覆火焰;待挥发分消耗后,继而发生煤焦异相的着火燃烧;煤粉颗粒温度分布进一步证明了煤焦燃烧是非均匀的.

平焰燃烧器技术综述

综述了平焰燃烧技术的现状和发展 ,介绍了该技术的工作原理。

平焰燃烧器流场的数值模拟

应用Fluent软件,研究平焰煤气燃烧器形成旋转射流方法和机理,采用标准k-ε模型对平焰燃烧器三维流场进行数值模拟。通过比较,数值计算结果与理论规律符合较好。可直观地显示平展气流的形成过程以及流速、压力和湍流的分布规律,为煤气平焰燃烧器的设计、研究提供了有效的研究方法和途径。用标准k-ε模型来预测旋转射流具有较高的准确性,通过数值模拟,可代替大量的实验探索,在很大程度上,缩小实验范围,节省人力物力,是一种经济有效的研究手段。

平焰燃烧器简述

综述了平焰燃烧器技术的现状和发展 ,介绍了该技术的工作原理、结构特点及其在节能和环保方面的优势以及在武钢热轧厂的应用效果。

WQ－10型煤气平焰烧嘴的试验研究

对ＷＱ－１０型煤气平焰烧嘴进行了各种尺寸的１１冷态和热态试验，确定了结构尺寸，并取得了空气和煤气的Ｐ－Ｖ特性曲线。煤气流量在５０～７６０ｍ３／ｈ，空气消耗系数在１．０２～１．１２范围时，平火焰稳定，烟气中ＣＯ含量低于０．１％，噪音低于８５ｄＢ（Ａ）。

旋流式平焰燃烧器特性的数值模拟

用CFD软件模拟得到了旋流式平焰燃烧器工作时在实验炉膛内的温度场、速度场和污染物浓度场分布状况。通过模拟结果分析了结构参数和操作参数对平焰燃烧器温度场、速度场和污染物浓度等特性的影响。

直流煤粉燃烧器壁温分布的数学模型

通过研究煤粉直流燃烧器的壁温分布,提出一组计算煤粉直流燃烧器传热特性参数的数学模型。其离散数值解和现场测试的数据结果十分一致。研究表明:停投煤粉燃烧器时的壁温高于正常运行时的燃烧器壁温,比较容易烧坏。

烧嘴结构对平焰燃烧火焰特性与NO生成特性的影响

平焰燃烧火焰温度较高,燃烧过程中会产生大量的NO。检测不同烧嘴结构下平焰燃烧的火焰温度和NO浓度分布,分析了不同燃气管插入深度h下平展流火焰燃烧特性和NO生成特性。结果表明:减少h可以使燃烧区域扩大,从而降低火焰局部高温区温度,减少火焰面中NO浓度。

平焰燃烧器间流场相互作用的数值研究

为了优化加热炉中多个平焰燃烧器间的燃烧性能,以两个平行平焰燃烧器为研究对象,采用修正的-湍流模型,遵循简单化学反应系统,采用的湍流燃烧模型为涡团耗散模型,使用计算流体力学软件对其流场进行模拟,分别从不同气流旋转方向,研究了不同燃烧器间距对速度、压力、温度分布的影响。分析表明:当气流反向旋转时燃烧器的间距(/)为11.43～15.24或当气流同向旋转时燃烧器的间距为15.24～19.05时,都能够显著提高炉内物体的加热质量。可为平焰燃烧器的工业应用提供一定的参考依据。

液化石油气平焰烧嘴的试验研究

介绍了 L YS2 P- 10液化石油气平焰烧嘴的试验结果 ,研究了此烧嘴的平展形流股的直径和厚度 ,讨论了回流区的最大直径和长度 。

天然气平焰烧嘴的研究

总结、叙述了 DNGP- 10 0天然气平焰烧嘴试验研究结果。研究了此烧嘴的平焰直径和厚度 ,讨论了回流区的最大直径和长度的变化 ,试验研究了回流区中心线上的负压分布。

WQ-10型煤气平焰烧嘴的半工业性试验研究

对ＷＱ－１０型煤气平焰烧嘴进行半工业性试验，得到了该烧嘴较长时间运行下的一些性能。结果表明，该烧嘴平火焰稳定，炉顶温度分布均匀，燃烧烟气中ＣＯ、ＮＯ含量达到了ＹＢ／Ｔ０６２－９４标准的要求。

平板式预混燃烧器的污染物排放特性

利用多引射器混合结构实现燃气和空气的完全混合,设计了平板式预混燃烧器,研究了燃烧器污染物排放特性与空气系数、喷嘴直径、热负荷比的关系.实验结果表明:平板式预混燃烧器实现了NO和CO的低排放;NO和CO的排放量随着空气系数的增大而减小;喷嘴直径越大,燃气和空气接触面越大,混合效果越好,CO的排放量越小;当空气系数为1.25时,全预混燃烧器烟气中折算为空气系数为1时NO排放为40×10-6,达到了氮氧化物的第5排放等级.

加热炉内流动特性的PIV研究

为研究加热炉平焰旋流烧嘴下方燃烧速度场的主要机理,采用相似和模化理论建立了冷态实验模型(1∶1);采用粒子激光测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧速度场进行了测量,得出在旋流强度为1.76、空气与煤气的流量比为13.68时的速度场;速度场主要由回流区和贴附射流区组成;同时探讨了两个区域径向速度和轴向速度的分布特性,得出了二维速度分布规律。为后续热态实验研究打下基础。

平焰燃烧主要燃烧区冷态轴向速度场的PIV研究

针对单烧嘴湍流平焰燃烧冷态模型实验(1∶1),采用粒子激光成像测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧速度场进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量=13.68时的速度场;速度场主要由回流区和贴附射流区组成;主要探讨了2个区域轴向速度的分布特性,为后续热态实验研究打下基础.

基于数值模拟的直流煤粉燃烧器风量分配拟合计算方法

本文包括三个方面的内容:首先,提出了一种直流燃烧器各二次风喷口风量分配的拟合计算方法;然后,使用数值模拟手段,确定了计算过程中的关键阻力曲线;最后,以某台直流燃烧器机组为例,进行实际计算,并于冷态试验数据进行对比,得出了该燃烧器实际运行中的风量分配规律。