煤粉流化床复合燃烧

一、前言 煤粉——流化床复合燃烧是在同一炉膛中采用了煤粉燃烧和流化床燃烧两种燃烧方式。流化床燃烧方式可以燃烧劣质燃料,便于减少有害气体对大气的污染,受到国内外的普遍重视,它的主要问题是燃烧效率低,影响了它的发展;而煤粉燃烧则刚好相反,它有较高的燃烧效率,但是,在煤种适应性和减少污染方面不如流化床燃烧。复合燃烧     

均质充量压缩点火燃烧研究进展

柴油机以扩散燃烧为主 ,汽油机燃烧是预混燃烧 ,两种燃烧方式都不能解决碳烟和氮氧化物生成的trade-offs关系。介绍了新一代内燃机燃烧理论———均质充量压缩点火 (HCCI)燃烧方式 ,HCCI燃烧由化学动力学控制 ,无明显的火焰前锋 ,最高燃烧温度较低 ,生成的碳烟和一氧化氮的量很少 ,这种燃烧接近等容燃烧 ,有很高的热效率 ,可以解决碳烟和氮氧化物的trade-offs问题。列出了HCCI燃烧的技术措施和典型的燃烧方式 ,也指出了HCCI燃烧需要解决的几个问题 :燃烧控制、均质混合气的形成、HC和CO的控制、冷起动和过渡工况、控制系统等。燃烧控制是HCCI燃烧中最重要的问题。     

多入口多孔介质燃烧器的数值模拟

在多入口燃烧器内加入多孔介质,以甲烷/空气为燃料,采用非预混燃烧的数值模拟方法,探究多入口燃烧器的燃烧情况.对比多孔介质燃烧与空间自由燃烧,分析了"超焓燃烧"现象;在多孔介质燃烧基础上,探究不同当量比对燃烧温度的影响;在多孔介质燃烧和不同当量比的基础上探究污染物CO和CO_2的排放情况.结果表明:多孔介质燃烧可以实现"超焓燃烧"特性,燃烧火焰温度高于自由空间燃烧温度;当量比对燃烧温度影响很大,随着当量比的增大,燃烧器内最高燃烧温度升高,但燃烧过程存在一个最佳当量比0.6,超过该当量比后最高温度将不再变化;多入口多孔介质燃烧有助于减少CO和CO_2的生成量.     

过滤床双级燃烧工业试验研究

过滤床燃烧能够起到净化炉内烟气,提高燃烧效率的作用。例如双层炉排双级燃烧锅炉比一般固定炉排手烧炉燃烧效率高,消烟除尘效果好,而双级燃烧中水冷炉排上的燃烧就是过滤床燃烧,其滤料是燃烧着的煤层。     

高温空气平焰燃烧过程的数值模拟

高温空气燃烧技术是一种新型高效低污染燃烧技术,而平焰燃烧是一种以辐射传热为主的传统工业炉窑燃烧技术,将二者相结合,进行了高温空气平焰燃烧过程的数值模拟研究,采用燃料深度给入方式成功实现了传统平焰预混或半预混燃烧向非预混燃烧的转变,并分析了高温空气燃烧技术与平焰燃烧相结合的可行性及其燃烧特性。     

新型燃烧指标方程的建立

从热动力学积分方程出发建立了新型燃烧特征方程.新型燃烧特征方程与常规燃烧指标对应的基本方程为一般与特殊的关系;基本方程及其燃烧指标只能对燃烧达到最大速率之前的燃烧特性进行正确的判断,而用新型燃烧指标可以对整个阶段的燃烧特性进行正确的判断;典型煤种的热重实验得到的常规燃烧指标优劣次序与新型燃烧指标有所差别,新型燃烧特征方程更具有优越性.     

柴油燃料HCCI燃烧的稳定性研究

实现宽广负荷范围内的稳定燃烧是目前HCCI燃烧研究的热点之一．而HCCI燃烧在高、低负荷时的工作不稳定性是影响HCCI燃烧实用性的重要问题之一。在前期研究实现单缸柴油机HCCI燃烧的基础上,主要分析了发动机负荷和气门重叠期的变化对HCCI燃烧稳定性的影响,探讨了造成不稳定燃烧的原因。结果表明：HCCI燃烧在中间负荷燃烧稳定性最好,但在低负荷时容易产生失火,高负荷时容易产生燃烧压力振荡,造成不稳定燃烧;负气门重叠期增大有利于小负荷的燃烧稳定性,负气门重叠期减小有利于大负荷的燃烧稳定性。     

天然气低氮氧化物燃烧研究进展与展望

相比于其他化石燃料,天然气燃烧所生成的污染物较少,但NOx排放量仍然较多.随着我国天然气消费量的逐年增加,降低NOx的排放量成为人们普遍关注的重要课题.文章简述了天然气燃烧过程中的NOx生成和还原机理,综述了几种不同低氮燃烧技术的减排效果及研究进展,对比分析了各项低氮燃烧技术的动力学原理及其优缺点,最后展望了天然气低氮燃烧的研究趋势.天然气燃烧生成的NOx主要是热力型NOx,针对热力型NOx的生成机理,减少NOx排放的有效手段包括降低燃烧温度、控制氧气浓度,缩短反应物在高温区的停留时间等.由此发展出了分级燃烧、贫燃预混燃烧、烟气再循环、MILD燃烧和催化燃烧等低氮燃烧技术.其中,分级燃烧、烟气再循环等技术已广泛应用在工程实践当中.这些技术都是通过营造不利于NOx生成的反应气氛来控制NOx排放,但同时这些措施也会引起燃烧不稳定、燃烧效率低等问题.因此,低氮燃烧、稳定燃烧以及燃料完全燃烧之间的协同研究将是今后的研究方向.MILD燃烧、催化燃烧等新兴技术具有优良的低氮燃烧特性,但其反应机理还有待进一步研究.降低MILD燃烧的形成条件、开发高活性和高稳定性的催化剂仍是目前的研究重点.     

燃烧方式对生物质理论燃烧温度的影响

采用与生物质燃料特性相近的褐煤为过量空气系数的定性指标,确定了生物质采用固定床、流化床、悬浮燃烧和气化燃烧4种燃烧方式的过量空气系数,依据锅炉机组热力计算标准方法,研究了热值、过量空气系数和燃烧方式对理论燃烧温度的影响。研究结果表明:理论燃烧温度与燃料的低位发热量正相关;理论燃烧温度随过量空气系数的增大而降低;采用流化床、悬浮燃烧和气化燃烧3种燃烧方式,生物质燃料均能够获得较高的理论燃烧温度,其中,采用气化燃烧方式的理论燃烧温度最高。文章的分析结果为生物质燃烧方式的选取及生物质锅炉的设计提供了理论依据。     

论燃烧学发展的几个里程碑

从19世纪开始,燃烧学的发展先后经历了燃烧热力学,燃烧反应动力学,燃烧物理学和反应流体力学等阶段。原来的燃烧理论只能定性地用于工程设计中。从20世纪70年代左右开始,由于大型数字计算机的产生和计算流体力学的出现,燃烧学发展到燃烧的数值模拟,先后出现了雷诺平均模拟、大涡模拟和直接数值模拟,可以把燃烧理论定量地用于燃烧装置的设计中。本文对燃烧学发展的几个里程碑进行了回顾,希望能和燃烧界同行们进行交流。     

利用快速压缩装置进行直喷天然气发动机燃烧特性的研究

利用快速压缩装置开展了直喷天然气发动机燃烧特性的研究,分析了3种不同喷射方式下的燃烧特性并与均相混合气燃烧进行了对比。研究结果:上喷天然气燃烧比均相混合气燃烧的最大压力高,在宽广的当量比范围内具有短的火娄发展期和快速燃烧,克燃烧放热率和压力升高率基本上与喷射方式无关。喷射方式与均相混合气相比,燃烧放热率,压力升高率大。缩短喷油和点火间的时间间隔将缩短火焰发展期和快速燃烧期,其时间间隔的优化对直喷天然气发动机极为重要。直喷天然气发动机的燃烧方式为预混控制充量分层燃烧,此燃烧方式燃烧速率,排放低。     

利用快速压缩机研究辛烷值对HCCI燃烧特性的影响

在一台燃烧边界条件可控的快速压缩机上对均质压燃燃烧方式(HCCI)下燃料辛烷值对燃烧特性的影响进行了研究.以甲醇、乙醇、异辛烷、PRF90和正庚烷等燃料为研究对象,在不同的燃烧边界条件下,通过对燃烧起始时刻、燃烧持续期、燃烧放热率以及燃烧压力变化历程等参数的分析,得出了燃料辛烷值对HCCI燃烧特性的影响规律.试验结果表明:随着燃料辛烷值的升高,燃烧始点延迟,燃烧持续期延长,放热率最大值和最高燃烧温度同时降低,压力升高率最大值降低、出现时刻延迟,着火温度升高.     

基于TG-DTG热分析方法的泥炭燃烧特性研究

采用热重分析技术对不同埋藏深度泥炭的燃烧特性进行研究,考察其着火、燃烧和燃尽特性,并通过反应动力学方法分析泥炭的燃烧行为。研究表明,泥炭燃烧过程近似于一般生物质,大致可分为水分析出阶段、挥发分析出燃烧阶段和固定碳燃烧阶段。利用Coats-Redfern法模拟了三个样品的反应动力学,分别用一级反应和三级反应模型得到泥炭挥发分燃烧和固定碳燃烧两个阶段的动力学参数,其中挥发分燃烧阶段反应活化能较低,大约只有固定碳燃烧时的一半,有利于其着火和燃烧。     

进气温度对正庚烷HCCI燃烧特性影响研究

在一台燃烧边界条件可控的快速压缩机上对均质压燃燃烧方式(HCCI)下进气温度对燃烧特性的影响进行了研究.以正庚烷燃料为研究对象,在不同的进气温度条件下,通过对燃烧始点、燃烧持续期、燃烧放热率等参数的分析,得出了进气温度对HCCI燃烧特性的影响规律.试验结果表明:随着进气温度的升高,燃烧始点提前,燃烧持续期缩短,最高燃烧温度升高,放热率最大值增加.     

1025T/H锅炉的启动和性能验收试验(下)

六、燃烧调整试验燃烧调整试验的目的是:调整燃烧工况,掌握燃烧特性;为锅炉性能验收试验提供试验工况;寻找锅炉合理的运行方式。燃烧调整在燃烧设计煤种,机组达到设计参数,满负荷稳定运行时进行。     

中小型燃气锅炉NO_x源头控制及低氮燃烧技术研究进展

介绍了燃气燃烧过程中热力型NO_x和快速型NO_x的生成机理,从对空气的预处理、对燃气和空气的混合分配两个方面综述了燃烧源头控制降低NO_x排放的技术,主要包括高温空气燃烧、柔和燃烧、浓淡燃烧、分级分段燃烧、脉动燃烧、烟气再循环等单一技术和旋流与富氧燃烧、烟气再循环与高温空气燃烧等组合技术;结合低NO_x原理,综述了低NO_x技术的实现形式,指出低NO_x燃烧技术的发展前景。     

贫燃催化燃烧燃气轮机的研究进展

超低热值燃气(ULHVF)种类繁多,总量非常巨大。ULHVF甲烷浓度1%～5%,很难点火燃烧,直接排放到大气中,造成环境污染。催化燃烧是处理ULHVF最有效的燃烧方法。对催化燃烧机理及其燃气轮机催化燃烧的研究现状进行了综述,总结了燃气轮机催化燃烧和燃气轮机贫燃催化燃烧的技术关键点,介绍了燃气轮机贫燃催化燃烧系统、部件工作特性等方面的研究成果,指出了燃气轮机催化燃烧、燃气轮机贫燃催化燃烧的不足以及解决方案,提出了后续工作的发展方向。燃气轮机贫燃催化燃烧的研究进展包括:贫燃催化燃烧特性的数值模拟与试验验证;系统中叶轮机械部件的设计及性能分析;催化燃烧对系统特性影响的分析。     

半焦加压燃烧特性的试验研究

半焦加压燃烧是第二代PFBC-CC技术的重要组成部分．分别在实验室规模的喷动流化床和热输入1 MWt中试规模的增压流化床燃烧装置上,进行了系统的半焦加压燃烧特性试验研究．研究结果表明,随系统压力的增加,炉膛温度逐渐升高,半焦燃烧效率也相应增大；在压力接近0．5 MPa时,压力增加,煤的燃烧效率增加减缓,但半焦的燃烧效率仍然增加显著．在较高的系统压力下,压力对燃烧的影响占主导因素；在较低的过量空气系数下半焦燃烧仍能获得较高的燃烧效率．床层温度提高后,燃烧反应速度加快,颗粒燃烧较完全,有利于提高燃烧效率．     

玉米秸秆颗粒燃料燃烧特性的试验研究

为了研究玉米秸秆颗粒燃料的燃烧特性,以一个小型反烧单元体炉为试验装置,分别进行了不同料层、不同水分、不同空气量下的燃烧试验,了解其燃烧特性,如点火时间、燃烧时间、燃烧过程及燃烧后的结渣现象。试验结果表明,玉米秸秆颗粒燃料易点燃,燃烧温度高,但燃烧时间短,结渣严重;料层高的玉米秸秆颗粒燃料燃烧时间相对长,但燃烧温度低,轻微结渣;干燥处理过的玉米秸秆颗粒燃料点火时冒黑烟现象明显减轻;加大燃烧过程的空气量时,玉米秸秆颗粒燃料不结渣。     

预燃室式柴油机燃烧压力变化及其影响因素

1.前言众所周知,内燃机气缸内的燃烧压力,每个循环中都发生变化。汽油机的燃烧最高压力、从点火至达到最高压力的时间压力升高率、在循环内平均有效压力和火焰传播速度等的变化作为表示燃烧变化的参数,这些参数可通过实验加以分析。柴油机的燃烧和汽油机的预混合燃烧不同,具有预混合燃烧和扩散燃烧二者复合的燃烧