柱面多孔介质燃烧器甲烷预混燃烧温度分布研究

多孔燃烧技术具有燃烧强度高、燃烧速率快、贫燃极限范围增大、负荷调节比增加等优点,拥有广阔的前景.文章对多孔介质燃烧器的甲烷燃烧火焰温度进行了研究.主要内容包括不同的当量比、甲烷流量、燃烧器布置方式、燃烧器长径比等因素对燃烧温度的影响.结果表明,燃烧温度跟当量比之间存在依变关系;甲烷流量越大燃烧温度越高;燃烧器水平放置时...     

多孔介质燃烧技术在室式加热炉的设计与应用

介绍多孔介质燃烧技术的工作原理及多孔介质燃烧特性、多孔介质燃烧技术在一座室式炉上的应用改造方案,重点介绍了多孔介质燃烧器在室式炉上的布置设计、燃烧系统管道的设计以及多孔介质燃烧控制系统的设计。多孔介质燃烧技术在室式加热炉上的应用效果表明：多孔介质燃烧技术不仅可以提高炉温均匀性,而且节能效果显著,可以减少燃气消耗25%以上。     

热风炉陶瓷燃烧器的应用与发展

六十年代以来,在国内外新建和改建的热风炉上,普遍采用了陶瓷燃烧器。实践证明,陶瓷燃烧器由于能强化煤气与空气的混合,可基本消除燃烧“脉动”现象,故燃烧强度大,烧炉快,工作稳定,过剩空气系数小。陶瓷燃烧器还可改善气流在燃烧室截面上的分布和对煤气、空气有一定的预热作用。这些都有助于提高燃烧和送风温度。陶瓷燃烧器可分为四类:栅格式、套筒式、旋流式和喷射式。各种型式的陶瓷燃烧器在应用中不断得到改进。     

水汽对多孔介质中低浓度瓦斯燃烧特性的影响

为研究含水汽低浓度瓦斯气体在多孔介质燃烧器中的燃烧特性,采用计算流体力学方法对其进行数值分析,研究了瓦斯含不同水汽量燃烧时燃烧器中温度分布规律和污染物排放情况.随着瓦斯中水汽含量的增大,燃烧器轴向温度及燃烧热效率下降.由温度二维等值线图可以直观看到不同工况下燃烧器中各个地点的温度分布,为燃烧器设计提供指导.在确保一定热效率时,适当增加水汽含量,可降低燃烧器中NO_x排放量,不但可以保护环境,而且有助于CO转化为CO₂以控制有毒气体排放量.      

陶瓷燃烧器工业生产试验

鞍钢炼铁厂六高炉三座外燃马琴式热风炉上采用了套筒式陶磁燃烧器.文中介绍了该燃烧器的结构、材质与技术性能.热风炉设计风温1250～1300℃.热风炉建成后进行了冷态测定,投产后进行了工业生产试验.试验期在燃烧室与蓄热室不同高度及径向用热电偶进行测温;从燃烧室抽烟气取样进行气体分析;通过试验所得数据比较陶瓷燃烧器与金属燃烧器生产上的差异,前者燃烧能力提高70%左右.调节范围广.拱顶温度提高70℃,可使热风炉生产高温、长寿、安全,因而得出基本肯定该种陶瓷燃烧器的结论.     

高炉热风炉钝体式陶瓷燃烧器燃烧过程研究

应用湍流扩散燃烧过程计算机模拟软件,通过对传统套筒式陶瓷燃烧器的燃烧特性研究,开发了钝体式陶瓷燃烧器,并对该燃烧器的燃烧过程进行了计算机模拟研究。通过与传统套筒式燃烧器的燃烧过程中燃烧气体的速度分布、温度分布、各组分的浓度分布以及燃烧火焰的形状和长度等的对比,并根据高炉热风炉对燃烧器的要求,可以得出结论：所开发的新燃烧器在性能上要明显优于套筒式燃烧器。     

热风炉燃烧室的结构特性及事故剖析

对热风炉合理燃烧进行分析的基础上，介绍了热风炉的类型及其燃烧室，燃烧器的结构特性，并对韶冶一系统和二系统热风炉燃烧室事故原因分别进行了剖析。     

稀土尾矿泡沫陶瓷用于催化低浓度甲烷燃烧

为了探究白云鄂博尾矿中甲烷催化燃烧机理,采用有机泡沫浸渍法成功制备出泡沫陶瓷材料,以聚氨酯海绵为模板,稀土尾矿和添加剂(羧甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠、硅溶胶等)为浆料,玻璃板挤压成型并950℃烧结可制得泡沫陶瓷催化剂;利用XRD、SEM、H_2-TPR、XPS等测试手段,研究泡沫陶瓷的形貌、价态及氧化还原等物理化学性质。研究结果表明,与粉末状的原矿相比,制备成多孔陶瓷结构的催化剂起燃温度(T_(10))和完全转化温度(T_(90))分别为478.1℃和710.1℃,催化活性高于稀土原尾矿和950℃焙烧尾矿,因为焙烧成型的催化剂形成磷灰石相和硅酸盐相,且表面和内部产生很多孔,比表面积较大;XPS显示泡沫陶瓷氧空位浓度和表面吸附氧的浓度较高,所以表现出较高的催化活性。所制备的泡沫陶瓷制造工艺简单且制备成本低,为白云鄂博稀土尾矿二次资源绿色再利用提供一条可行的途径。     

首钢京唐BSK顶燃式热风炉的燃烧技术

 为开发5500m3高炉BSK顶燃式热风炉技术,对顶燃式热风炉的燃烧机制和燃烧特性进行了研究。采用CFD数学仿真模拟研究了BSK顶燃式热风炉环形陶瓷燃烧器的燃烧机制,解析了顶燃式热风炉燃烧室内气体的混合、流动以及燃烧过程,计算分析了顶燃式热风炉燃烧过程的速度场、温度场以及浓度场分布。通过对实体热风炉的冷态测试,验证了CFD数学仿真计算的结果。研究结果表明,BSK顶燃式热风炉采用旋流扩散燃烧技术使燃烧过程速度场、温度场和浓度场分布均匀对称,并可以有效控制火焰长度和火焰形状,使煤气在拱顶空间内充分燃烧。速度场、温度场和浓度场的分布与煤气和助燃空气的初始分布有直接关系。通过燃烧器喷嘴结构优化设计可以显著提高空气与煤气混合的均匀性,改善燃烧室内浓度、温度分布以及火焰形状。     

甲烷无焰燃烧及NO生成特性研究

为了对甲烷无焰燃烧进行机理性研究,在搭建的无焰燃烧实验台上进行了甲烷在常温空气下无焰燃烧特性的实验研究,采用数值模拟的方法研究了改变燃烧器的参数对甲烷扩散燃烧火焰温度、NO生成量及无焰燃烧的影响规律。结果表明,当燃烧器燃料喷嘴与空气喷嘴间距增大时,炉内火焰峰值温度逐渐降低,出口NO排放浓度也随之减小,越有利于达到无焰燃烧状态;当燃烧器空气喷嘴孔数增加或燃料喷嘴孔径增大时,炉内火焰峰值温度逐渐升高,出口NO排放浓度也随之增加,越不利于达到无焰燃烧状态。     

热风炉自身预热陶瓷燃烧器模型试验研究

用热风炉进风后的自身余热来预热助燃空气,是提高热风湿度的重要途径。但由于空气预热温度较高,使陶瓷燃烧器工作条件恶化,易产生脉动燃烧。为解决这个问题,我们在冷模型研究的基础上进行了陶瓷燃烧器的热态试验。在热模型上测量了不同燃烧能力、不同空气预热温度时燃烧室内温度分布、废气成分、火焰长度及燃烧稳定性等。其目的是     

不同旋流强度下燃烧器燃烧特性的数值模拟

为研究不同旋流强度下天然气旋流式纯氧燃烧器的燃烧特性,采用计算流体力学(CFD)商业软件Fluent对燃烧器在三种叶片角度(15°、30°、45°)下的天然气纯氧燃烧进行数值模拟,获得了在不同旋流强度下,燃烧室内的温度场和生成物浓度分布。结果表明:当轴向叶片旋流器叶片角度为30°时,燃烧室内温度分布比较均匀,没有局部高温区,温度梯度小,燃烧效果较好;在燃烧器出口1.3m处,燃烧产物CO_2剧烈产生,质量分数达到了85%,在燃烧室后部,CO_2浓度逐渐降低趋于平衡;在燃烧器出口1.5m处,燃烧产物H_2O的质量分数达到42%,在燃烧室后部,H_2O的含量下降到40%并趋于稳定。     

陶瓷燃烧器燃烧过程的可用能分析

在燃烧过程可用能分析的基础上,提出可用能损失率指标,它可用于徇燃烧过程不可逆损失的程度,对陶瓷燃烧器燃烧过程的可用能损失率,计算结果表明：与套筒式陶瓷燃烧器相比,新型陶瓷燃烧器对空、煤气有预热作用,可提高煤气的理论燃烧温度,降低燃烧过程的可用能损失率,提高能量的有效利用率。从可用能的观点揭示了新型陶瓷燃烧器与套筒式陶瓷燃烧器的本质区别。     

陶瓷燃烧器附属设备的改造

热风炉采用陶瓷燃烧器的优越性已由实践证明,但改装陶瓷燃烧器以后,若不对其附属设备进行相应改造,则会给操作工人带来不便.表现在: 其一,热风炉原用的套筒式燃烧器,是由一个双层套筒将煤气、空气输入燃烧室,因此只用一个燃烧阀就可切断(或打开)煤气、空气通道.采用陶瓷燃烧器以后,由于燃烧器结构的改变,需将煤气、空气通道分离.原来的燃烧器阀被两个切断阀代替.这样,在进行换炉操作时就多了一道换炉程序.即:原来的换炉程序中开(关)燃烧阀变为开(关)煤     

浅谈太钢三高炉运用高性能陶瓷燃烧器

太钢三高炉新建两座热风炉燃烧室采用高效能的陶瓷燃烧器、冷风均匀配气新技术，从运行状况看，这项新技术使用效果显著。性能测试高效能燃烧器的燃烧率达到96％以上，为实现高炉高产、优质、低耗、高效创造条件。     

顶燃式热风炉陶瓷燃烧器模型的数值模拟

运用CFD软件对顶燃式热风炉陶瓷燃烧器内气体流动进行了数值模拟，比较了煤气环道有无导流砖时燃烧室至蓄热室间流场特性，得到了模型内气体速度分布。模拟结果表明：煤气环道有导流砖时较好的解决了蓄热室的偏流问题，且模型的配气均匀度达到了95．98％。现场使用情况表明，本陶瓷燃烧器在单烧高炉煤气的情况下，风温可稳定在1200℃的水平。     

射流参数对单烧嘴燃烧室高温空气燃烧特性的影响的数值研究

以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个单烧嘴燃烧室内的高温空气燃烧特性进行了数值研究。燃烧室尺寸为800 mm×800 mm×1 400 mm,燃烧器烧嘴由燃气和高温预热空气多股射流组成,其中燃料射流喷口为圆形,直径为10 mm,位于中心。空气射流喷口为5个等面积的圆形,置于燃气射流喷口周围。湍流输运方程采用标准k-ε双方程模型,气相燃烧模型采用β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NOx。对燃气射流和空气射流的进口参数对燃烧室内的燃烧特性的影响进行了模拟计算和分析。计算结果表明射流进口参数将影响和改变燃烧室内的烟气回流及其与燃料、空气的混合过程,从而影响局部温度、氧浓度的分布和决定燃烧状况、影响最终的NOx排放量。其中随着燃料射流和空气射流速度比和燃料射流倾角的增大,燃烧室内的烟气回流区域扩大,强化了燃料、空气和烟气的混合,使低氧区域扩大,燃烧室内最高温度和平均温度都降低,NOx生成量明显降低。研究结果对于工业炉的烧嘴设计有一定参考意义。     

基于燃烧合成制备多孔金属材料研究进展

简单介绍多孔材料的用途及制备工艺;引述了燃烧合成概念及其优点;着重描述燃烧合成制备金属间化合物、多孔陶瓷和泡沫铝的方法及进展;并对燃烧合成制备多孔材料存在的问题及前景进行了描述和展望。     

阻流板对陶瓷燃烧器燃烧过程的影响

应用计算机模拟技术研究了热风炉陶瓷燃烧器的燃烧过程,在此基础上,比较了有、无阻流板两种不同设计情况下的气体流动特征,特别研究了燃烧器空气通道内有、无阻流板对燃烧过程的影响,发现阻流板可以加强煤气和空气的混合,进而在相同空气系数下缩短燃烧火焰的长度。     

高温空气对燃烧回流区流动影响的数值模拟

通过建立圆管状燃烧室内甲烷气体燃烧的数学模型,对燃烧室回流区的温度场、速度场、流场以及甲烷、氧气、二氧化碳以及氮氧化合物的质量分数进行了数值模拟.通过改变入口高温空气的预热温度,数值模拟了以上变量的分布规律.研究结果表明:提高空气的预热温度,燃烧室内的反应进行越彻底,温度分布更均匀.研究结果对燃烧室的设计和燃烧室工况分析具有指导意义,所建立的数学模型为燃烧室几何及结构设计和燃烧过程操作中进行定量分析的有效手段.