等离子助燃高炉煤气燃烧室模拟研究

利用数值模拟手段探究高炉煤气燃烧室热态场分布规律,并探究了等离子中活性粒子氧原子对高炉煤气燃烧室的热态场影响规律。结果表明:燃烧室内高炉煤气燃料浓度呈U字形分布。在燃烧室的头部燃料喷嘴附近形成高温区,在主燃孔后有少部分的高温区;随着活性粒子的加入,高炉煤气燃烧室头部高温区范围增大,火焰筒内的回流区速度更加均匀,燃烧效率提高,由97.38%增加到99.65%。活性粒子浓度越高,等离子助燃高炉煤气燃料燃烧强化效果会逐渐减弱。     

喷嘴布局对加力燃烧室燃烧性能的影响

为研究喷嘴布局对加力燃烧室燃烧过程及主要燃烧性能参数的影响,选择了某典型加力燃烧室,设计了两种喷嘴布局及在两个典型状态点的供油策略。方案1的喷杆数量少,喷嘴布置得更集中,内区喷杆在状态点1不工作;方案2的喷杆数量多,喷嘴布置得更分散,所有喷杆在不同状态点均工作。此外,两种方案喷嘴对应的喷射区域存在明显差别。应用FLUENT模拟不同喷油条件下,加力燃烧室在两个状态点的燃烧情况。数值模拟结果表明：方案2使加力燃烧室内燃油分布得更均匀,改善了燃烧过程,提高了不同状态点的总温。相较于方案1,方案2使加力燃烧室在状态点1的总温升增加了49 K、燃烧效率提高了0.033,在状态点2的总温升增加了64 K、燃烧效率提高了0.041。然而,方案1在两个状态点的热态总压恢复系数较方案2分别高0.004和0.003。     

煤粉锅炉燃用高炉煤气改造关键技术实绩

某冶炼厂生产过程中产生的高炉煤气,无法得到有效利用,而企业自备电厂煤粉锅炉烟囱出口废气排放,难以达到钢铁行业超低氮排放规定,即:NO_x≤50 mg/m~3,SO_2≤35 mg/m~3,为此提出采用"煤改气"技术需求。详细阐述了高压燃煤锅炉燃用高炉煤气改造设计方案,对双旋流煤气燃烧器的结构特点进行了重点论述。指出了燃用高炉煤气与煤粉2种性质燃料的锅炉,在炉侧和锅侧存在着燃烧和传热方面的较大差异,并提供了解决方案。通过这次煤改气项目的设计实践,为全新设计制造燃用高炉煤气的高参数锅炉,提供了可靠的试验数据和设计经验。     

钢铁厂高炉煤气燃烧数值研究

高炉煤气是钢铁厂高炉炼铁的副产能源,在当今钢铁生产能源结构中占有重要地位。运用数值方法研究了高炉煤气-空气层流预混燃烧的火焰特性,采用详细化学反应机理(53种组分,328个基元反应)描述了高炉煤气-空气的燃烧过程,研究高炉煤气的燃烧特性与燃料性质,为改进高炉煤气燃烧技术,提高高炉煤气利用水平提供了理论依据,对于工程上高炉煤气的高效利用具有重要的指导意义。     

对置活塞发动机侧置燃烧室性能仿真研究

为解决使用中心浅坑燃烧室的对置活塞发动机燃油湿壁、挤流强度低、燃烧室中心混合气过浓等问题,提出对置活塞发动机侧置燃烧室方案,对侧置ω燃烧室和侧置侧卷流燃烧室性能进行研究。使用侧置燃烧室时气口开闭相位的改变会导致发动机指示功率降低,采用GT-Power建立发动机性能仿真模型,通过改变气口参数解决了由于换气过程差异导致的侧置燃烧室性能下降问题。采用AVL FIRE进行三维仿真分析研究不同燃烧室燃烧性能,优化油束夹角后的仿真结果表明侧置侧卷流燃烧室内燃油在分流造型作用下形成卷流运动和干涉壁射流,向油束之间和缸壁附近的空气未利用区域扩散,缓解了燃油在壁面附近的堆积问题,油气混合更加均匀。侧置侧卷流燃烧室方案相比中心浅坑燃烧室方案和侧置ω燃烧室方案燃烧速率更快,指示功率更高,在对置活塞发动机上应用侧置侧卷流燃烧室对提升发动机性能具有重要意义。     

某高压共轨柴油机非道路国三排放控制研究

对某型高速柴油机采用电控高压共轨技术方案,分析燃烧室的几何形状对柴油机缸内燃烧的影响,借助Fire软件对燃烧室进行仿真分析,模拟缸内燃烧温度、燃油当量比分布等,设计满足高混合速率的凸台燃烧室,以优化共轨柴油机缸内燃烧过程.结合台架标定试验,对共轨系统燃油喷射策略进行优化和调整,包括柴油机所有工况的喷油规律、喷油压力、喷...     

全燃高炉煤气锅炉燃烧稳定性影响因素分析

高炉煤气的特性和燃烧环境对全燃高炉煤气的锅炉稳定燃烧起重要作用,高炉煤气的着火及稳定燃烧与燃烧的环境是影响全燃高炉煤气锅炉燃烧稳定性的主要因素,对锅炉的安全运行有着重要影响.从高炉煤气和燃烧环境两个方面出发,对全燃高炉煤气锅炉燃烧稳定性因素进行了详细分析.     

300 MW墙式切圆锅炉水冷壁超温的数值模拟与燃烧优化

某300 MW四墙切圆燃烧锅炉在实际运行过程中一直存在着燃烧器区域的火焰刷墙与高温腐蚀现象,导致燃烧器区域水冷壁易超温,严重影响机组的安全运行.通过现场试验与数值模拟,分析了产生以上问题的原因,并针对性地提出了相应的燃烧器改造与优化方案.结果表明:造成水冷壁超温与高温腐蚀的主要原因是燃烧时火焰产生的切圆过大、火焰气流距...     

富氧燃烧对不同气体燃料特性的对比分析

为有效利用工业副产煤气,改善锅炉低负荷稳定燃烧,现针对某动力厂燃气锅炉运行过程中水平烟道氧含量不满足运行条件的情况,采用助燃空气富氧燃烧方案,分析高炉煤气、转炉煤气和按9∶1比例混合出的混合煤气经助燃空气富氧后对烟道氧含量及其燃烧特性的影响。结果表明:助燃空气富氧增容后,排烟量与空气量均减少;转炉煤气、混合煤气以及高炉煤气在送风量不变的情况下,助燃空气分别富氧增容至27%、29%、33%时,可提高锅炉水平烟道氧含量,使其达到2%左右。燃气锅炉采用助燃空气富氧燃烧的技术方案,在实现工业副产有效利用的同时,极大程度地减少了污染物的排放。     

燃用高炉煤气的燃气轮机的开发及其技术措施

本文提出了对放散的高炉煤气,来用高炉煤气燃气-蒸汽联合循环装置,以达到节能和减少环境污染目的,并对BFG燃烧室、透平与压气机匹配、煤气增压机等关键技术进行了论述.     

75t/h锅炉高炉煤气掺烧转炉煤气的实践

针对宣钢动力厂75 t/h锅炉存在冬季燃烧高炉煤气受限,转炉煤气部分排放的问题,自2009年采取锅炉掺烧转炉煤气的措施,对其燃烧系统进行改造,从而提高了锅炉效率,减少转炉煤气排放。     

高炉均压煤气回收技术在梅钢应用的探讨

高炉均压煤气回收利用既可以节能又减少煤气对空放散产生的污染物排放量,有良好的社会和经济双重效益。本文针对梅钢高炉均排压现状以及改造存在的技术难点,探讨改造工艺,提出了较合理的方案。     

燃高炉煤气富氧燃烧器的数值模拟

基于燃烧理论,以高炉煤气为燃料,通过燃烧计算,选定蜗壳式旋流配风器,设计一种适合高炉煤气等低热值煤气的燃烧器。用FLUENT软件进行燃烧过程的数值模拟计算。模拟结果表明,使用30%左右的富氧空气和煤气预热300℃时,燃烧温度提高,火焰中高温区面积增大,燃烧效果及经济效益最佳。     

50MW高压锅炉全燃高炉煤气的研究

对50MW高压锅炉全燃高炉煤气时的特性进行了详细讨论。阐述了高炉煤气锅炉稳定着火燃烧的燃烧技术和结构特点,分析了燃用高炉煤气对锅炉热工参数、传热特性以及受热面布置的影响,提出了适用高炉煤气的锅炉布置型式。根据研究结果制造的我国首台50MW高炉煤气的锅炉布置型式。根据研究结果制造的我国首台50MW高炉煤气高压锅炉成功运行的实践证明,该可以有效解决高炉煤气放散污染问题,在冶金工业中有着广阔的应用前景。     

中心分级高温升燃烧室的油气掺混特性

针对超高温升燃烧室的需求,设计了一种基于中心分级燃烧方案的主燃级组合式旋流器头部结构.借助数值模拟,从油气掺混特性角度分析比较了主预级旋向和主燃级燃油喷点径向位置对燃烧室性能的影响.研究结果表明:主预级同旋布置加强了燃烧室内的油气掺混,降低燃烧室出口径向温度分布系数;增加主燃级燃油喷点的径向高度,显著改善了主燃级通道和燃烧室内的油气掺混,提高了燃烧效率并降低燃烧室出口温度分布系数,但同时导致油气掺混径向不均匀位置偏移,造成燃烧室出口径向温度分布系数增加.     

高炉煤气燃烧数值模拟研究

研究高炉煤气燃烧特性对于钢铁企业节能减排、降本增效具有十分重要的现实意义。基于数值模拟方法研究高炉煤气的燃烧特性,探讨空气过量系数、预热温度和富氧率等因素对燃烧温度及NOx浓度分布的影响规律,为改进高炉煤气燃烧技术提供理论依据。研究表明:空气过量系数增加使反应后平衡温度降低,燃烧温度峰值、反应平衡温度随空气预热温度及富氧率的增加而升高,NOx排放随三个因素的增加而增加,综合考虑,纯高炉煤气燃烧空气过量系数应取1.1,空气预热温度选700 K,富氧率控制在25%。     

不同富氧配风方式下墙式切圆锅炉低负荷燃烧特性数值模拟

针对某660 MW超临界墙式切圆燃烧直流煤粉锅炉在30%负荷下无法长时间稳定燃烧的问题,选取多种富氧配风方式对其进行低负荷下富氧燃烧改造的数值模拟研究,对比分析该电厂30%负荷下空气工况及改造后3种富氧配风工况下炉内速度场、温度场和氧浓度场等各项模拟参数。结果表明:在30%负荷下,通过开启不同层一、二次风喷口及在中间层通入富氧二次风的配风方式,使得煤粉燃烧特性得到明显改善,煤粉在炉内停留时间增加,燃烧器浓、淡侧煤粉气流都能及时地着火燃烧,主燃烧器区温度维持在1 750 K以上,较初始工况提高了近200K,为锅炉低负荷稳定燃烧提供了有利条件,工况三是该墙式切圆锅炉低负荷下较为理想的运行工况。     

高炉煤气独立燃烧节能技术的开发与应用

本文介绍了开发和应用高炉煤气独立燃烧节能技术的成功实践。采用了一系列新技术和新工艺后,使高炉煤气在轧钢加热炉内独立燃烧成为现实。不仅满足了轧钢车间生产需要,而且有效地利用了高炉煤气资源,节约了能源,提高了企业的经济效益,值得在本行业领域内推广。     

墙式切圆锅炉水冷壁局部超温原因分析及改造

针对墙式切圆锅炉水冷壁局部超温问题,使用数值模拟技术进行了如下研究:1、分析水冷壁局部超温的原因;2、进行多工况数值模拟实验确定最优改造方案.结果 表明:燃烧切圆的减小可以改善水冷壁局部超温问题,但会带来脱硝入口处O2 、NOx的升高.     

130t/h燃高炉煤气锅炉的开发设计

通过对高炉煤气的燃烧特性分析,介绍了130t/h中温中压高炉煤气锅炉,该锅炉通过设置双室炉膛、预热空气、采用单汽包结构等方法实现了高炉煤气的有效利用。