氢／空气混合物燃烧时燃烧器结构和燃烧方式对NOx生成和回火的影响

考察了氢气／空气混合物燃烧时不同燃烧器结构和燃烧方式对ＮＯｘ生成和回火的影响，指出，无混合室的空气外吸式燃烧器有较高的氢燃烧效率，并且氢燃烧时无回火，尾气中ＮＯｘ的浓度也较低。     

流化煤燃烧中氮氧化物的生成机理

在一个流化床反应器和一个固定床反应器中研究了流化床煤燃烧中Ｎ２Ｏ及ＮＯｘ生成的机理。发现流化床煤燃烧中Ｎ２Ｏ和ＮＯｘ主要来自于煤中的氮，即挥发分氮和焦炭氮，部分ＮＯｘ来自于空气中的Ｎ２。     

流化床中高水分煤的燃烧与排放试验研究

通过在一小型流化床中进行高水分煤的燃烧与排放的试验研究，表明水分含量和空气－燃料比对于高水分煤的燃烧与排放有较大影响。随着水分增加，流化床床温下降，ＮＯｘ、ＳＯｘ排放量也下降。空气－燃料比存在一最佳值，这时床温最高，而偏离此值，床温下降，随着空气量的增加，ＮＯｘ、ＳＯｘ排放量也增加。当空气－燃料比变化时，燃烧干煤与燃烧高水分煤有着类似的试验结果。     

气体燃料再燃对NOx还原的影响

气体燃料再燃是研究较多的降低烟气中ＮＯｘ含量最有效的方法之一。本文以典型的一次燃烧区烟气成分为模拟烟气,研究了不同的气体燃料（ＣＨ４,Ｃ２Ｈ２和Ｃ２Ｈ４）作为再为燃烧料时,再燃区燃烧工况（空气过量系数和再燃温度）对ＮＯｘ再燃过程和ＮＯｘ还原率的影响。通过计算发现,不同组分的气体燃料、再燃区空气过量系数及再燃区对ＮＯｘ的再燃过程和ＮＯｘ还原率都有重要的影响。     

咨询服务

１ 如何降低柴油机的排气污染？ 答：同汽油机比较，柴油机的平均过量空气系数大，燃烧比较完全，ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ的排出量相对较少。但柴油机中ＳＯ２和碳烟的排出量却比汽油机大得多。目前，柴油机净化的工作重点是降低ＮＯｘ、ＨＣ的合计排出量和减少碳烟。 柴油机燃烧室的型式对排污量影响很大，分隔式燃烧室排污量比直喷式低得多。采用分隔式燃烧室时，副燃烧室中的混合气浓度较大，且燃烧温度峰值较低，对ＮＯｘ的形成不利。而当燃油及燃烧气体喷到主燃室进行二次燃烧时，又由于大量空气的冷却作用，活塞又开始下移，燃烧最高温度…     

燃煤流化床中N2O及NOx排放特性的试验研究

在一直径为１００ｍｍ的小型燃煤流化床反应器中试验研究了床温、过量空气系数和煤种对Ｎ２Ｏ及ＮＯｘ排放特性的影响。结果表明，随床温增加，Ｎ２Ｏ排放量减小，而ＮＯｘ排放量增加。降低过量空气系数能同时减少Ｎ２Ｏ和ＮＯｘ的排放量；且过量空气系数对Ｎ２Ｏ排放的影响与煤种有关。燃用含氮量高的煤，Ｎ２Ｏ和ＮＯｘ的排放量也高。燃料氮转化为Ｎ２Ｏ、ＮＯｘ的转换率与煤种有关，其中最主要的是挥发份含量。     

流化床煤燃烧中氮氧化物的生成机理

在一个流化床反应器和一个固定床反应器中研究了流化床煤燃烧中Ｎ２Ｏ及ＮＯｘ生成的机理。发现流化床煤燃烧中Ｎ２Ｏ和ＮＯｘ主要来自于煤中的氮,即挥发分氮和焦炭氮．部分ＮＯｘ来自于空气中的Ｎ２．挥发分氮主要以两种形式ＨＣＮ和ＮＨ３均相反应生成Ｎ２Ｏ和ＮＯｘ;焦炭氮则以多种多相反应方式生成Ｎ２Ｏ和ＮＯｘＮ２Ｏ与ＮＯｘ的消减机理有很大的区别。Ｎ２Ｏ主要通过为氢原子和氧原子的还原的反应、床层中各种固态物质的催化还原及自身的热分解而减少。ＮＯｘ则通过在固态物质催化下与ＣＯ、Ｈ２、ＮＨ３和焦炭的反应而减少。     

高浓度煤粉燃烧过程中氮氧化物生成的研究

在滴管炉和一维炉中对煤粉燃烧过程中ＮＯｘ的排放进行了测量,并对ＮＯｘ的生成与分解过程进行了化学动力学模拟。结果表明,高浓度煤粉燃烧过程中ＮＯｘ的排放量明显减少,其主要原因一是偏离化学当量化的燃烧,二是匀相着火模式下产生的大量ＣＯ对ＮＯｘ有分解作用。     

减少燃气工业炉NOX污染的技术和实践

根据ＮＯｘ的生成机理，结合作者的实际工作，对燃气工业炉已有降低ＮＯｘ生成的各种进行耻分析和评价，并对低ＮＯｘ燃烧技术的进展作了介绍。     

锅炉低NOx排放煤粉分级燃烧的优化

燃料分级燃烧是目前广泛采用的降低ＮＯｘ排放的有效方法之一。本文通过数值计算对优化煤粉分级燃烧进行了研究，以保证锅炉ＮＯｘ低水平的排放，并确定了煤粉４级燃烧的组织原则。     

微型燃气轮机改烧氨气/氢气混合燃料的数值模拟研究

通过数值模拟对某80 kW微型燃气轮机环形低氮燃烧室进行适当的改造并对其燃烧及NO_x生成特性进行研究。研究结果表明：将烧天然气燃料的燃烧室改烧氨/氢混合燃料,在输出功率相同时燃料体积流量增大,通过增加燃料进气喷嘴的直径来降低燃料的进气速度;当掺氢比为0.3时,该结构的燃烧室燃烧不充分,燃烧效率达不到要求;当掺氢比在0.35～0.5、燃料华白数在19.9～21.7范围内变化时,该燃烧室可以实现高效稳定的燃烧,性能接近燃烧天然气燃料;氨/氢混合燃料中掺氢比增大,则NO_x排放量也快速增大;由于燃料型NO_x排放量占主导地位,该微型燃气轮机燃烧室不能实现低NO_x燃烧,NO_x排放远超国家标准,需要加装脱硝装置才能实际应用。     

燃煤电站锅炉中的低NOx燃烧技术

本文针对我国NOx的排放情况及其主要来源，分析了NOx的生成途径。根据生成机理的不同比较分析了各种低NOx燃烧技术，包括低氧燃烧、浓淡燃烧、分级燃烧、废气再循环等技术。由于我国NOx排放以燃煤电站锅炉为主，因此本文主要讨论各种低NOx燃烧技术在电站锅炉中的应用。同时，对低NOx燃烧技术在工业锅炉及其它燃烧过程中的应用作了简要介绍。     

The effect of motion on fuel diffusion and mixture preparation of a free-piston linear hydrogen engine

The most notable difference between linear hydrogen engine (LHE) and conventional crank hydrogen engine (CHE) is that the former supports variable motion operation for combustion optimizing. This article presents a study to reveal the effect of variable motion on hydrogen fuel diffusion and mixing of a direct injection LHE. A multi-dimensional model of coupled dynamics is proposed to describe the motion effect on mixture formation. The fuel mixing characteristic of the LHE is evaluated by comparing a corresponding CHE. Result indicates that compared with the CHE, the LHE behaves a slight lower uniformity of the hydrogen-air mixture during injection stage due to its slower motion, but the slower motion also provides longer time for hydrogen diffusion to form more homogeneous mixture before sparking ignition. Moreover, the effect of variable motion stroke on the hydrogen-air mixing of the LHE is also analyzed. Study reveals that the variable stroke has little effect on the hydrogen-air mixing during the injection stage, and the mixture uniformity varies in positive correlation with the stroke length at the occurrence of spark ignition. Suggesting that in order to achieve homogeneous combustion mode, the long motion stroke operation is a good choice for the LHE.     

基于正交设计的分级分区头部流动特性研究

针对某650 MW超超临界燃煤锅炉在深度调峰过程中燃用大同烟煤时无法稳定燃烧的情况开展研究,就如何提高锅炉在低负荷运行中稳燃性的问题,对原煤种进行掺混改良,改变不同富氧燃烧配风方式,利用计算流体力学模拟软件模拟了不同工况的炉内燃烧情况。模拟结果表明：由于锅炉降低负荷运行增加了原煤种的着火难度,固定碳含量低且挥发分高的煤种可以较好适应锅炉运行调整;富氧燃烧可以提高锅炉低负荷运行时的出口烟温,能满足后续脱硝处理的要求;随着富氧燃烧程度的增大,煤粉燃烧耗氧量增加,每秒燃烧的煤粉颗粒数增加,加剧了炉内的燃烧,使燃烧更稳定;当富氧浓度大于27%时,不能高效提高炉内温度,NOx排放量增多;当富氧浓度为27%时,炉膛出口NOx排放量按6%O2折算为负增长的最小值,是该锅炉低负荷投运较为理想的工况。     

氢燃料发动机燃烧与排放控制研究进展

围绕氢燃料作为车用发动机理想代用燃料这一主题,全面论述氢燃料发动机混合气的形成规律和点火技术;剖析氢发动机的异常燃烧机理和NOx的排放机理;分析影响氢燃料发动机排放的主要因素;总结异常燃烧和NOx排放的控制技术。     

燃尽风率对四角切圆锅炉燃烧及NOx生成特性的影响

对某电厂一台300 MW四角切圆锅炉低氮改造后的NOx生成特性进行了数值模拟计算,分析了燃尽风率对NOx生成特性的影响。分析结果表明:燃尽风率增大时,在主燃烧区喷入空气量减少,导致煤粉燃烧不完全、温度降低;燃尽区的富氧氛围使未燃尽的煤粉进一步完全燃烧;主燃烧区的还原性氛围使得该区域NOx会随着燃尽风率的增大而减少;燃尽区的高温以及较低的CO浓度降低了该区域的还原性氛围,使NOx排放量增加。综合考虑NOx排放和消旋效果,该炉型锅炉采用30%的燃尽风率是比较合理的。     

大型锅炉高效低NOx燃烧技术的研究

本文详细分析了NOx生成机理 ,低NOx燃烧器以及炉内空气分级燃烧的机理及其影响因素 ,并对 30 0MW贫煤锅炉高效低NOx燃烧技术进行优化模拟 ,对OFA优化设计作了介绍。为修改制定大型贫煤锅炉NOx排放标准及大型锅炉优化设计与运行提供了科学依据     

Effects study of injection strategies on hydrogen-air formation and performance of hydrogen direct injection internal combustion engine

Based on the dual challenges of the global energy crisis and environmental pollution, hydrogen has been recognized as an ideal alternative internal combustion engine (ICE) fuel. To improve the combustion efficiency of hydrogen direct injection ICE, we numerically analyzed the effects of different injection parameters, including injection timing, injection pressure, and dual injection, on the formation of a hydrogen-air mixture using the CONVERGE software from the perspective of mass transfer and flow state. It was determined that it is enough to set the injection timing to −88° after top dead center (ATDC) for both uniform mixture and desirable indicated thermal efficiency (ITE). However, when the injection timing is set to −43° ATDC, an acceptable ITE and effective combustion can be achieved by employing the “jet-room coordination” effect of the ω chamber. Injection pressure has a minimal effect on mixture formation and combustion. In contrast, the timing and mass fraction of secondary injection have a significant influence on tumble strength, which is a key factor for the mixture improvement.     

重型燃气轮机先进低NOx燃烧技术分析

对重型燃气轮机领域中的低NOx燃烧技术进行介绍与说明,首先简要论述了重型燃气轮机燃烧室中氮氧化物的产生机理及抑制方法,其次,介绍了贫预混多喷嘴分级燃烧技术、富油/烽熄/贫油燃烧技术和贫预混低旋流燃烧技术等7种可用于重型燃气轮机燃烧室的先进低NOx燃烧技术,并详细论述了这7种低NOx燃烧技术的作用原理及应用进展,可为国内重型燃气轮机低污染燃烧室的设计与研制提供技术参考.     

Effects of vitiation on the shock-induced combustion of hydrogen-air mixtures

In order to achieve a more thorough understanding of the impacts of vitiation on supersonic combustion, a series of numerical simulations are performed to investigate the shock-induced combustion of hydrogen-air mixtures. Direct comparisons are made between electric heating, in which the mixture is brought up to the designated temperature without modifying its composition, and vitiated heating, in which the mixture is heated by the products of hydrogen-air combustion. While the cases with electric heating have much higher thermicities than the cases with vitiation at a given condition, vitiated heating tends to have smaller induction lengths than electric heating for lower temperatures and richer mixtures. At reasonable residence times, this decrease in induction length is primarily caused by the presence of nitric oxide in the vitiated mixture and not by hydroxyl or hydrogen radicals, which implies that nitrogen chemistry cannot easily be neglected in studies of supersonic ignition and detonation.