浓缩环对旋流燃烧器NO_x生成影响的数值模拟

运用Fluent软件时中心给粉旋流燃烧器进行了燃烧数值模拟,探讨了浓缩环对燃烧器NOx生成的影响,分析了燃烧器燃烧时的温度场、氧浓度场以及包含热力NOx燃料NOx和快速NOx在内的NOx浓度场,比较了不同浓缩环结构下燃烧器出口沿轴向方向NOx浓度曲线.模拟结果表明:浓缩环可降低旋流燃烧器的NOx生成量100 ～200 mg/m3,NOx的排放量也相应降低;调节浓缩环距端口距离和调节浓缩环间距,亦可降低燃烧器的NOx排放量,两者调节的最佳值分别为325 mm和80 mm.     

旋流对高温空气燃烧影响的模拟研究

以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个同心式轴向旋流高温空气燃烧器单烧嘴燃烧室内的高温空气燃烧特性进行了模拟研究。湍流输运方程采用RSM模型,气相燃烧模型采用函数的PDF燃烧模型,辐射换热过程采用离散坐标法模拟,NOx模型为热力型。以天然气为燃料,在预热空气温度为1 273 K,空气含氧量为8%。燃烧总过量空气系数为1.1的条件下,进行了数值模拟计算,讨论了旋流角度和燃烧器的螺旋伸展长度等参数对NOx排放、局部温度、氧浓度和CO浓度分布等的影响。结果表明,旋流燃烧器能进一步降低NO排放,使燃烧更加完全。当螺旋肋片伸展因子R=2,燃料/空气速度比a=1.09,旋流角度θ=180°时,NO排放浓度最小,出口NO的摩尔分数为12.9×10-6,出口CO的摩尔分数为29×10-6。而当旋流角度θ=0°时(直射流),出口NO的摩尔分数为31.7×10-6,出口CO的摩尔分数为372×10-6。     

BA-34型高压锅炉旋流燃烧器空气动力特性测试与研究

介绍160t／h微正压燃油锅炉炉内及旋流燃烧器出口空气动力场测试方法和测试结果,讨论加模拟火炬气前后空气动力场的变化。测试结果与分析认为,旋流燃烧器出口前具有显著的回流区和涡流区,对燃烧火焰的稳定和锅炉稳定运行有重要作用;但加模拟火炬气后,旋流燃烧器出口前的空气动力场发生了比较明显的改变,对燃烧火焰稳定有较明显的影响。     

秦皇岛热电厂670吨_时锅炉旋流燃烧器改造探讨

对秦皇岛热电厂2号锅炉燃烧器的技术改造结果表明,在旋流燃烧器一次风出口加装齿形煤粉增浓器,可以实现浓淡分离燃烧,提高锅炉的低负荷稳燃烧性能和效率,这种方法简单易行,值得推广并应用于旋流燃烧器的技术改造。     

采用旋流拱顶燃烧器的W型锅炉炉内流动特性

采用旋流燃烧器,可以强化燃烧器出口煤粉气流的着火,配合采用燃烧器内部分级燃烧方式后,也有利于降低污染气体的排放。但采用旋流燃烧器后,由于W型锅炉燃烧的特殊性,给锅炉的设计和运行带来了新的情况,如对旋流燃烧器在W型锅炉拱顶采用旋流燃烧器后炉内的空气动力特性不能很好得到掌握,不但得不到旋流燃烧器所带来的优点,还会引起很多问题。本文对采用旋流燃烧器的W型锅炉的炉内多相流动特性进行分析,并与相应的采用直流燃烧器的W型锅炉进行对比,指出在采用直流燃烧器的W型锅炉设计中常采用的参数在采用旋流燃烧器时可能会出现的问题,并提出了改进的方法。     

入口旋流数对煤粉低尘燃烧器流场的影响

以液排渣旋风燃烧过程为基础的煤粉低尘燃烧器可在燃烧过程实现捕渣,为工业加热提供低含尘浓度的高温火焰,是工业加热过程实现以煤代油的先进燃烧技术。根据旋流燃烧流动特点,采用能考虑非均向湍流应力的雷诺应力模型,对旋流煤粉低尘燃烧器内气流流动过程场进行数值模拟计算,计算结果与流场实验测试相吻合。研究表明,气流进入燃烧器时的旋转强度（旋流数）对燃烧器内的流动特性有很大影响,在冷态模型条件下,当旋流数在7以上时,环室回流在轴向贯穿燃烧器整个流场,有利于增加煤粉颗粒在燃烧室内的循环次数,提高灰渣捕获率;低于7时,环室回流出现阻断,不再连续,易造成煤粉颗粒直接逸出,对燃烧及灰渣捕获不利。随旋流数增加,燃烧器出口处中心回流率增大,对炉膛高温烟气的抽吸作用增强。     

低NO_x旋流燃烧器的研究进展

随着分级燃烧和高浓度煤粉燃烧技术的不断进步,低NOx旋流燃烧器得到了不断发展和完善。本文对国内外典型的低NOx旋流燃烧器的研究进展做了总体回顾,总结了低NOx旋流燃烧器的发展趋势。     

煤掺烧生物质旋流燃烧器流场的数值模拟

为探索适用于煤掺烧生物质的旋流燃烧器结构形式,采用Fluent软件对旋流燃烧器进行了冷态数值模拟,计算结果表明旋流叶片安装角度合适,旋流燃烧器中流出的气体质点既有旋转向前的趋势,又有从切向飞出的趋势,气流初期扰动非常强烈。研究发现改变燃烧室形状对燃烧室内气相速度场、颗粒轨迹以及湍流强度等特性参数都有较大影响,长方体型燃烧室对燃料和氧化剂的混合和燃烧更有利。     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDPA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种多变和负荷多变的问题,提出了一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩煤粉构件实行煤粉浓淡分离的旋流浓淡煤粉燃烧器。使用三维相位多普勒颗粒分析仪对旋流浓淡煤粉燃烧器和双调风旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场进行了实验研究,得出了两种不同燃烧器几何结构下的气固两相流场和颗粒浓度场,并进行了理论分析。     

秦皇岛热电厂2号锅炉旋流燃烧器的技术改造

对秦皇岛热电厂2号锅炉燃烧器的技术改造结果表明,在旋流燃烧器一次风出口加装齿形煤粉增浓器,可以实现浓淡分离燃烧,提高锅炉的低负荷稳燃性能和效率。这种方法简单易行,值得应用于旋流燃烧器的技术改造。     

旋流煤粉燃烧器低NOx排放技术

详细分析了煤粉燃烧的特点及其燃烧产物NOx的生成机理,从实用性与高效性上,对各种目前研究与应用的控制旋流煤粉燃烧NOx排放的技术,如低NOx旋流煤粉燃烧器、空气分级、再燃和尾部烟气脱硝等进行了介绍,联系运行的实际情况进行比较分析.     

新型低Nox浓淡型双调风旋流燃烧器的研究

对新型低ＮＯｘ浓淡型双调风旋流燃烧器的结构及特点进行了理论分析,并利用冷态等温模化技术进行了气固两相流动模拟实验;对沿周向的浓淡煤粉分布和稳燃环的工作机理进行了实验研究和理论分析,初步了解了低ＮＯｘ燃烧和低负荷稳燃的机理。     

浓缩型双调风旋流燃烧器的冷模试验研究

在冷态模化实验台上,对浓缩型双调风旋流燃烧器分别进行了正交实验和单因素实验,分析了一次风率、调风盘开度、内二次风角度和外二次风角度等因素的改变对回流量、出口旋流强度、扩散角和阻力系数的影响,得到各因素的最佳推荐范围：喷口处一次风率为8%-9%,调风盘开度为50%-70%,内二次风角度为30°-35°,外二次风角度为35°-40°.最后利用激光颗粒成像技术得到燃烧器出口的流场图,认为风箱内配风均匀性直接影响燃烧器流场的均匀性.     

一种低NOx旋流燃烧器流场特性的研究

介绍了国内某锅炉厂按引进日立-巴布科克公司技术制造的HT-NR3低NOx燃烧器的基本情况及其主要结构特点,并对这种燃烧器进行了试验研究.结果表明:该燃烧器的回流区为中间环状回流区,煤粉浓度分布为外浓内淡,与其回流区相匹配,具有良好的着火及燃烧特性.实际运行表明,该燃烧系统具有很好的低NOx特性,可以满足国内燃煤锅炉的低NOx排放要求.     

径向浓淡旋流燃烧器NOx排放和燃尽率的试验研究

在设计热功率为1 MW的热态模化实验台上,研究了带有燃尽风的径向浓淡双调风旋流燃烧器的运行特点,得到燃尽风布置的相对位置、一次风率、内二次风率、外二次风率以及二次风旋流强度对NOx生成和飞灰含碳量的影响.结果表明:旋流对冲的煤粉浓淡燃烧配合采用燃尽风(OFA)空气分级燃烧技术,对降低NOx的生成和减少飞灰含碳量非常有益;只有合理地设计和布置OFA燃烧器,才能在降低NOx生成量的同时,尽量减少飞灰含碳量;增大一次风率时,NOx的生成量先增加后减少,而飞灰含碳量先减少后增加;增加内、外二次风的旋流强度,NOx的生成量不断提高,而飞灰含碳量则呈现降低趋势.     

汽油机可变涡流进气管对缸内涡流特性的影响

研制了一种阀片式可变涡流进气管,采用嵌入该结构的1.4 L汽油机三维模型,分析了汽油机可变涡流进气管对进气流通特性和缸内涡流特性的影响.计算结果表明,该结构可以对缸内涡流运动强度进行调节,能够使进气终了涡流比最大达到1.8;随着涡流强度增大,流量系数减小,满足了发动机不同工况对于流量系数和涡流运动的要求.经过稳流试验验证,计算结果与试验结果吻合较好.     

采用可变斜轴涡流系统的四气门汽油机缸内斜轴涡流特性的试验研究

研制了一种四气门汽油机可变斜轴涡流系统,在稳流气道试验台上研究了该系统对进气道流通特性和斜轴涡流特性的影响。研究结果表明,在任意可变斜轴涡流控制阀轴线与曲轴轴线夹角情况下,流通系数和无因次斜轴涡流比随着阀片开度的增大而逐渐减小。当斜轴涡流控制阀轴线与曲轴轴线夹角、阀片开度为0°时,流通系数达到最大值为0.82,流通系数调节范围为0.13~0.82。当斜轴涡流控制阀轴线与曲轴轴线夹角为30°、阀片开度为0°时,斜轴涡流强度达到最大值为0.54,斜轴涡流比调节范围为0~0.54。当斜轴涡流控制阀轴线与曲轴轴线夹角为30°、阀片开度为0°时,斜轴涡流倾角达到最大值为86.8°,斜轴涡流倾角调节范围为0°~86.8°。     

发动机诱导产生进气涡流和可调进气涡流的研究

在稳流气道试验台上开展了诱导产生发动机进气涡流和可调进气涡流的研究工作,证明在短直气道内,通过安装进气导流片能够产生一定强度的进气涡流,再配合另一气道进气流量的控制,可获得发动机缸内可调的进气涡流。非增压发动机试验表明在低速低负荷工况下,发动机的燃油消耗率有明显的改善。     

外二次风旋流数对燃烧室内湍流燃烧与NOx生成的影响

建立了采用分级进风方式的旋流燃烧室实验装置。在此实验装置上分别对天然气进行了湍流旋流燃烧的实验研究。在保持过量空气系数不变的条件下,测量了在不同外二次风旋流数下,燃烧室内烟气的时均温度场,O2,CO2,CO和NO浓度场的分布。由实验结果分析讨论了二次风旋流数对旋流燃烧室内湍流燃烧及NOx生成的影响。