烟气自循环加热炉内预热空气温度对燃烧过程的影响

高温空气燃烧技术中预热空气温度对炉膛内的燃烧特性及火焰特性有重要的影响。就不同预热空气温度对烟气自循环加热炉的影响进行了模拟研究。结果发现：预热空气温度一般加热到900～1100K为最佳。NOx浓度随着预热空气温度的升高而增大,一旦预热空气温度超过1500K,NOx的生成量将急剧升高。     

甲烷在不同空气温度下MILD燃烧的数值模拟

采用Realizable k-ε湍流模型和EDC燃烧模型对甲烷进行了不同预热空气(303 K和673 K)下的MILD燃烧数值模拟。模拟结果显示:预热空气下炉内温度明显高于常温空气下,而氧气含量则低于常温工况;模拟的CO峰值随着预热空气温度的升高向炉膛中心发生了迁移;对NO的预测,预热空气下的模拟值高于常温工况下,但是总体来讲,模拟炉内的NO含量很低。模拟炉内的近燃烧器区域出现了低温高氧区,表明以燃烧化学反应速率低为显著特征的MILD燃烧,在炉膛进出口处,存在强烈的烟气卷吸混合稀释,针对此区域的燃烧,湍流混合影响可能大于化学反应的影响。     

烧嘴喷口间距对炉内温度场、流场和浓度场的影响

以高温蓄热式加热炉为例,运用Fluent软件,研究了烧嘴喷口间距对炉内温度场、流速场分布的影响。研究结果表明:当烧嘴喷口间距增大时,虽然天然气和空气更容易扩散到整个炉膛燃烧,但是若距离增大到超过一定的程度,射流的偏转角度也会增大,造成炉内流速分布不均匀,降低炉膛内的平均温度,同时还会推迟天然气和空气混合,造成燃料燃烧不完全。当烧嘴喷口间距为450 mm时,炉内平均温度最高,而且温度分布最均匀。     

反射炉炉膛燃油数值模拟及污染物生成分析

对燃烧过程的数值模拟已成为工业炉窑辅助设计、优化运行、故障诊断等环节的重要手段。运用PDF燃烧机理模型对反射炉燃油雾化燃烧及污染物的生成过程进行了数值模拟仿真,定量考察了燃料射流速度、空气预热温度和燃料预热温度、氧浓度的不同对炉膛内温度场变化和热力型NO浓度分布的影响规律。计算结果符合燃烧规律和污染物生成机理,为炼铜厂反射炉的节能减排,设计及优化提供了理论计算依据。     

包钢长材厂蓄热式加热炉数值模拟

以包钢长材厂蓄热式加热炉为研究对象,利用Ansys软件采用k-ε湍流模型、P-1辐射模型等,模拟了采用交错燃烧组织方式加热炉内各物理场分布情况。发现该种燃烧方式下,炉内流动涡流运动明显加强,有利于燃烧的混合和组织。但出口附近的回流造成燃烧短路,高温烟气不易达到炉膛中心,易造成炉内温度不均匀,氧气浓度相对较高不利于钢坯生产,因此该平顶、平底炉型采用交错换向燃烧有待于进一步实践验证。     

高炉煤气无焰纯氧燃烧过程数值模拟

采用ANSYS FLUENT对高炉煤气的无焰纯氧燃烧过程进行数值模拟,获得燃烧反应后燃烧室内的温度场以及组分浓度场。研究结果表明:无焰纯氧燃烧(OF)技术与同等条件下的空气燃烧(AF)相比,火焰区域的温度分布比较均匀,实现了"无焰化",炉内最高温度将近2100K;OF组在整个炉膛轴向范围内NO_x浓度增加缓慢且趋于稳定,OF组中NO_x生成速率及生成量均远低于AF组,无焰纯氧燃烧大幅度降低了NO_x生成。     

连续重整圆筒炉低NO_x燃烧器升级改造应用

云南石化240万t/a连续重整装置共设置5台圆筒炉,在装置投料试车初期出现炉膛负压大幅波动、炉膛中上部存在烟气二次燃烧、燃烧器频繁脱火熄灭等现象,直接影响加热炉稳定运行。通过对低NO_x燃烧器增设中心稳焰枪、更换新型长明灯的技术改造后,加热炉运行工况得到明显改善,炉膛温度降低,炉膛负压和氧含量控制稳定,消除炉膛内烟气二次燃烧,解决燃烧器频繁脱火熄灭等问题,同时有效降低过剩空气系数,节约燃料并提高加热炉热效率、降低装置综合能耗,且烟气中NO_x含量远低于环保排放限值。     

浅谈循环流化床锅炉对氮氧化物的影响

通过对NO_x生成机理及NO_x排放影响因素的分析探讨,结合循环流化床锅炉自身的特点可知,在循环流化床锅炉中,燃料型NO_x在氮氧化物排放中占主导地位,循环流化床锅炉控制NO_x的排放浓度应从入炉燃料的自身特性、炉膛内燃烧温度、炉膛内过量空气系数、配风方式、物料的循环倍率等方面着手;在燃料一定,炉膛内的燃烧温度控制在850～900℃,配风采用分级配风形式时,选择合理的脱硫剂及还原剂的品质、粒径及喷入量,可有效地控制NO_x的排放浓度。     

烟气自循环高温低氧空气燃烧特性的数值模拟

以烟气自循环燃烧室为模型做了大量的数值模拟,通过改变其助燃空气预热温度和含氧量,分析了炉内的温度和组分浓度的分布以及炉尾NO_x排放量的变化,为高温低氧空气燃烧技术的应用提供了理论参考。     

考虑发光火焰的炉膛传热数学模型

一、前言对连续加热炉数学模型化,目前已取得了较大的发展。但关于炉膛火焰辐射的讨论,却为数很少。由于火焰辐射在炉膛传热中的地位不容忽视,故本文考虑发光火焰在内,利用Hottel区域法建立炉膛传热数学模型。区域法的原理就是在系统的流场,化学释热场及辐射气体的浓度分布已知的条件下,将系统分成许多表面区域Ai和气体体积区域Vi,每个区域足够小,可认为其温度、成份、浓度相等及辐射率均匀。考虑到系统内的各种传热,则可对每个区域列出总能量平衡方程式。表面区域Ai的能量平衡:     

煤粉锅炉高温空气燃烧研究

对125 MW四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内的燃烧、传热过程进行研究,预测了不同空气温度下炉膛内的流场分布、温度分布和气相浓度分布。结果表明:各种工况下,炉内高温区出现在燃烧器区域,随着炉膛高度的增加,温度逐渐降低;相比低温区,高温区内的CO浓度较高,CO2和O2浓度较低;从各燃烧器喷口出来的气流围绕一个切圆运动,切圆直径内和贴近炉墙的气流速度都较低,其他区域气流速度较高;在达到工业生产要求的炉内温度时,二、三次风使用高温空气,可以降低总空气量和煤粉消耗量,同时还可以减少污染物的生成量,达到节能减排的目的;随着空气温度的升高,炉膛内同一截面的温度更加趋于均匀,这样水冷壁各管吸热均匀,有利于锅炉水循环的稳定性。     

步进式加热炉内钢坯加热过程的模拟研究

建立加热炉内的流动与传热过程以及钢坯加热过程的数学模型,炉内流场的模拟采用k-ε双方程模型,辐射换热计算采用离散传播法,气相燃烧采用修正EBU模型,钢坯温度场的计算采用全隐格式差分。计算结果表明,炉内均热段内温度高,温度梯度大,炉膛上部温度高,下部温度低,预热段内温度分布较均匀。钢坯进人均热段后,中心温度已升高,下部温度较低,水冷梁处温度最低,温差最大,出炉处温差为72℃。     

延长加热炉预热段应注意的问题

在加热炉的各项热损失中,所占比例最大的是烟气热损失,约占总热量的1/3～1/2。因此,尽量减少和充分利用炉膛废气,乃是加热炉节能的关键。延长加热炉预热段,可以利用炉内烟气预热钢坯,提高炉子热效率。然而,延长预热段长度受到炉底强度、废气温度、烟囱抽力和技术经济效果等因素的影响,必须视加热炉具体情况确定。     

换向方式对蓄热式加热炉内温度场和浓度场的影响

利用大型软件CFX4.4建立了高温蓄热式加热炉内的温度场和浓度场的数学模型.分析讨论了不同换向方式对蓄热式加热炉内温度场和浓度场的影响.     

新型节能燃煤锻造炉通过鉴定

上海市能源研究所和上海虹桥锻造厂联合攻关,研制成功新型、高效燃煤锻造炉,日前由上海科学院组织通过鉴定。该炉为燃煤反射、贯通式炉型,炉子结构设有加热段和预热段,利用高温烟气预热锻件和空气,并通过调节风量控制炉温,炉膛温度、热风温度等均自动显示,由于燃烧技术先进,炉子升温快,炉温高,锻件加热快,能源低,引进二次热风使煤炭燃烧充分,炉子热效率为18.3%,吨锻件单耗为152.52千克煤,达到了国内燃煤锻造加热炉的先进水平,烟尘排放浓度为175     

高温空气燃烧炉内燃烧特性的数值研究

采用数值模拟法,研究了高温空气燃烧炉内不同空气预热温度、氧气浓度和燃气入口温度对火焰特性和NOx生成和排放的影响规律。研究表明,在提高空气预热温度、降低氧气浓度条件下,在较大范围内进行燃烧,火焰体积变大,炉内温度的峰值相应降低,温度分布更均匀,NOx的生成量大幅度降低。提高燃气入口温度,可抑制燃料和空气在主燃烧区的混合,使火焰内反应物的分布更加均匀,抑制了热力NO的生成,从而减少了NOx的排放量。     

工艺参数对烧结燃料NO_x排放浓度的影响

研究了工艺参数对烧结燃料NO_x排放浓度的影响规律。研究结果表明:随着烧结温度的升高,烧结燃料NO_x的平均浓度先升高后降低,当烧结温度在1 100℃左右时,氮氧化物的平均浓度达到最大值。随着高温恒温时间的延长和升温速率的增大,烧结燃料NO_x的平均浓度均出现降低趋势,分别由87 mg/m~3和91 mg/m~3降低到77 mg/m~3和80 mg/m~3。在氧含量低于21%时,NO_x的平均浓度随着氧含量的升高而升高。NO_x的排放浓度主要取决于烧结生产中氮氧化物的生成及被还原程度。因此,烧结生产中可通过控制烧结温度、增大升温速率、延长高温时间或降低含氧量等方式抑制NO_x的生成或促进其还原,进而降低烧结烟气中NO_x的排放量。     

综合信息

报道超宽超低氧化双蓄热步进梁式加热炉科研鉴定会在津召开2007年3月21日,天津市津南区科委受天津市科委委托,主持召开了超宽超低氧化双蓄热步进梁式加热炉科研鉴定会,对天津市赛洋工业炉有限公司在沙钢集团润忠一、二轧钢厂步进梁式加热炉改造成果做出鉴定。该炉采用高温空气燃烧技术(HTAC),应用空气、高炉煤气双预热到1 000℃,实现了以全高炉煤气取代重油。该炉采用扁平结构烧嘴,大孔径、直通型、低阻力的高温六角型蜂窝体,用两位三通阀替代传统的两位四通阀等技术,使钢坯在16·85 m超宽炉膛内加热温度均匀,钢坯氧化烧损率下降到0.55%。…     

旋流对烟气自循环燃烧室影响的数值分析

在烟气自循环燃烧器的环形空气通道中添加了旋流叶片,分析了旋流对炉内速度、温度和组分浓度及污染物生成的影响。研究表明:旋流叶片可以起到良好的导流作用,能有效地组织燃烧室内的流场,使空气射流外翻卷吸大量高温烟气回流,增强了反应物的混合和燃烧,提高了炉内的温度水平。由于烟气回流反推燃料,使燃料一进入炉膛就剧烈反应,形成了局部高温区域,导致NO的大量生成,但是烟气自循环燃烧器的稀释作用,使NO的排放仍在较低范围内。     

回兑烟气对蓄热管式加热炉内燃烧特性的影响

采用商业软件Fluent建立蓄热式管式加热炉的数学模型,对炉内燃烧过程进行数值模拟研究,分别得到无回兑烟气和有回兑烟气的炉内流场、温度场、NO_x浓度分布。通过研究回兑烟气对炉内流场、温度场、NO_x的影响,得到优化的炉子结构参数和操作参数。