220 t/h水煤浆锅炉NOx排放特性的研究

为了解水煤浆锅炉NO_x排放规律和降低NO_x的排放,对一台220 t/h水煤浆锅炉进行了一系列实验研究.提出了优化浆温和雾化蒸汽压力、适当降低预热空气温度和优化吹灰次数和时间等优化运行方式来实现水煤浆燃烧的低NO_x排放.结果显示燃料型NO_x是水煤浆燃烧过程中NO_x生成的主要来源,锅炉负荷、过量空气系数、温度、吹灰以及水煤浆特性等都对NO_x的生成有复杂的影响,在不影响燃烧的情况下,低氧量运行有利于降低NO_x排放质量浓度.     

逆向式蓄热高温空气燃烧换向的动态分析

模拟了逆向式蓄热高温空气燃烧换向的动态燃烧特性．研究表明,随着时间的推移,炉膛内火焰的最高温度降低,平均温度升高,炉膛温度变得更加均匀;随着氧气质量分数的降低,氮氧化物质量分数随时间变化产生的变化幅度减小,燃烧变化更加平稳;随着预热空气温度上升,炉膛内的最高温度和平均温度都有不同程度的上升,氮氧化物生成量也相应增加,但随着氧气质量分数降低,影响逐步减小．在燃料速度为0．25、0．5 m／s对比分析中,综合考虑了温度场、氮氧化物和二氧化碳的质量分数,在低氧条件下应优先采用燃料速度为0．25 m／s的燃烧方式．     

醋酸镁在NO生成过程中的还原作用机理

采用高温卧式石英双管定碳炉进行神木烟煤和格理坪无烟煤的燃烧实验，通过实时连续检测NO的体积分数，研究添加醋酸镁对燃料型NO生成的还原作用和影响因素.实验结果表明，醋酸镁对燃料型NO生成的还原作用受到煤种、燃烧温度和燃烧气氛的影响，NO还原率可达23％.在还原性气氛下，醋酸镁有效地抑制了挥发分NO的生成，对焦炭NO的生成也有一定的抑制作用.在氧化性气氛下，醋酸镁对挥发分NO生成的抑制作用减弱，甚至促进无烟煤挥发分燃烧过程中NO的生成，脱硝率仅为3％～7％.醋酸镁在高温下分解为烃基和MgO，两者通过不同反应过程均能起到抑制NO生成的作用.     

温度对悬浮水藻去除水体中氮磷的影响研究

研究了悬浮水藻在不同温度条件下对营养性污染物氮和磷的吸收去除效果,分析了氨氮和总磷浓度的变化情况和水藻生长情况的相关性.实验结果显示:本实验温度范围内悬浮藻类对水体中氮磷营养元素有较好的吸收去除效果.此外,悬浮水藻对氨氮的去除过程符合一级反应动力学,本实验温度范围内温度对悬浮水藻吸收去除氨氮的影响基本符合阿伦尼乌斯规律,实验中期总磷的去除过程符合零级反应.     

在流化床燃烧条件下焦炭氮转化的实验研究

在小型电加热流化床实验台上对一种无烟煤焦炭燃烧过程中焦炭氮的转化进行了实验研究．实验结果表明，在焦炭颗粒的燃烧过程中，焦炭中的氮会转化为NO，N2O，HCN和N2。在焦炭颗粒燃烧的初始阶段，即焦炭燃烬度在0—0．58之间，HCN析出，HCN的氧化反应是N2O生成的一条途径；在焦炭燃烬度在0．58到1的阶段，HCN不再析出，因此存在另一条不同于HCN氧化反应的N2O生成途径．HCN在制焦温度高于燃烧温度的焦炭燃烧过程中析出，表明焦炭的气化反应是氢释放的一个来源。     

生物柴油-柴油-丁醇燃料喷雾与燃烧过程可视化实验

采用可视化定容燃烧器模拟发动机高温、高压环境,利用高速摄像机和铜蒸气激光器,拍摄记录生物柴油-柴油-丁醇混合燃料整个雾化与燃烧过程。对可变高温、高压实验环境下不同掺混比例的燃料液态贯穿距和放热率进行测量。实验结果表明:环境温度800K和900K时,B10D80N10燃料喷射过程中发生微爆,油束末端破裂、发散成羽状,导致液态贯穿距离突然降低。随着环境温度的升高,燃烧过程逐渐由预混合燃烧向扩散燃烧转变,微爆现象也随之减弱或消失。     

热释放率对单室开口中性面影响程度的数值模拟

单室火灾的研究一直是建筑火灾研究的重点,文章运用火灾模拟软件FDS对ISO9705标准房间火灾进行了模拟研究.讨论了火源为不同液体反应物时,不同燃料的燃烧表面积与单位面积热释放率的关系,结果表明FDS模拟单位面积的热释放率受网格粗细的影响并随燃烧表面积的增加而逐渐趋于稳定;将开口处温度、速度曲线和Steckler的实验结果进行比较分析,表明模拟结果曲线与实验结果曲线符合较好;改变热释放率的大小,分析开口处的流动特点,通过对理论计算结果与模拟结果进行分析表明,开口处中性面高度随火源热释放率的增加而逐渐降低.     

链条炉燃烧水煤浆试验研究

水煤浆是近几年发展起来的一种新型液态煤基代油燃料,并成功地用于电站锅炉和炉窑代油燃烧,但是将水煤浆用于中小锅炉代煤燃烧却研究甚少．针对２７９１ｋＷ（４ｔ／ｈ）链条炉燃烧水煤浆进行了讨论,研究了不同比例水煤浆和煤的掺烧工况,得出了以一定比例的水煤浆与煤混合掺烧可以达到节煤降耗,提高锅炉的燃烧效率和热效率．     

超细煤粉分级燃烧降低NOx排放的试验

超细煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低，是最有发展前途的低NO2燃烧技术之一，利用试验方法，研究了超细煤粉再燃技术中各主要因素对NO2排放的影响，得出如下结论：再燃区过量空气系数存在一个最佳值，约为0．85；在温度小于1200℃范围内，再燃区内温度越高，NO2的还原率越高；提高再燃区停留时间有利于降低NO2的排放，但停留时间进一步增加，其影响趋势趋于平缓，本试验条件下再燃区内的最佳停留时间为0．63s左右；同常规粒度煤粉再燃相比，使用超细煤粉作为再燃燃料，NO2脱除率明显提高，达到70％左右。     

金属氧化物对水煤浆燃烧固硫的促进作用

中高硫煤制备成脱硫型水煤浆能有效的降低燃烧时二氧化硫的排放．为了提高水煤浆的固硫率，试验研究了金属氧化物对水煤浆燃烧固硫的促进作用．结果表明：Al2O3对水煤浆燃烧固硫有明显的促进作用．当ω（Al2O3）与ω（CaCO3）比为1：10时，水煤浆固硫率最高．Fe2O3和TiO2可促进固硫反应，提高水煤浆的固硫率．当ω（Fe2O3）和ω（TiO2）按1：1同时添加到水煤浆中，具有明显的协同作用，水煤浆固硫率提高约11％．     

车用柴油机在不同增压系统下的燃烧过程

在较宽的转速范围内测录了增压柴油机的高压示功图 ,喷油系统的泵端压力、嘴端压力、针阀升程 ;利用内燃机燃烧过程的分析诊断软件计算了燃烧放热规律和喷油规律 ;应用柴油机燃烧及喷油过程特征参数的分析方法 ,对 3种不同增压系统下柴油机的燃烧过程进行了分析。     

Combustion Characteristics of a Single Cylinder Spark Ignition Engine Fueled with Coal Mine Methane

An experimental investigation was conducted on combustion characteristics of a single cylinder spark ignition engine fueled with coal-mine methane (CMM). The CMM was simulated by the compressed nature gas (CNG)/nitrogen blend fuels. The cylinder pressure was measured. The maximum heat release ratio, the flame development duration and the main combustion duration were analyzed with the nitrogen volume fraction in the blends changing from 0% to 35%. The results indicate that the maximum cylinder pressure, the maximum rate of pressure, the flame development duration and the main combustion duration increase and the maximum rate of heat release decreases with increasing nitrogen fraction. When the level of nitrogen volume fraction in coal-mine methane is lower than 20%, the combustion process of engine is stable. But with the level of nitrogen volume fraction over 30%, the cycle to cycle combustion variation is large, especially under low load condition.     

燃烧室结构对XN2100双燃料发动机性能的影响

对一台XN2100柴油一天然气双燃料发动机采用了三种燃烧室结构进行性能对比试验,并采集示功图,进行燃烧放热规律的计算和分析.结果表明,燃烧室形状和压缩比对双燃料发动机的燃烧压力、压力升高率、燃烧放热率的影响较大,燃烧室适当缩口和压缩比适当增大对双燃料发动机的燃烧过程有利,能够提高天然气的替代率,改善双燃料发动机的性能.     

天然气制油/柴油混合燃料对小型柴油机燃烧特性的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统,研究了GTL(Gas to liquid)添加比例对小型直喷式柴油机稳态及恒转速增转矩瞬态工况下燃烧特性的影响规律。结果表明:在稳态和恒转速增转矩瞬态工况下,GTL添加比例对燃烧参数的影响具有基本相同的规律,随着GTL燃料添加比例的增加,着火始点提前,滞燃期缩短,预混合燃烧期和预混合燃烧量减小,缸内压力峰值、放热率峰值、燃烧温度有所降低,有利于降低NOx的排放量和燃烧噪声。当添加少量GTL燃料时,燃烧持续期延长,随着GTL添加比例的增加,燃烧持续期有所缩短。100%GTL燃料的燃烧持续期与柴油相当。     

水焦浆/水煤浆燃烧特性对比研究

采用热重分析仪研究了水焦浆的着火、燃烧特性,并与兖州烟煤水煤浆、贵州无烟煤水煤浆进行了对比;通过TG-DTG法确定燃烧特征温度;采用Flynn-Wall—Ozawa法进行反应动力学分析．结果表明,水焦浆的着火和燃尽温度界于烟煤水煤浆和无烟煤水煤浆之间;随升温速率的升高,各样品的着火、燃尽温度升高,说明燃烧反应向高温区转移;可燃性指数随升温速率升高,表明燃烧特性提高;由动力学分析知,在同一转化率下,水焦浆的活化能低于烟煤水煤浆和无烟煤水煤浆;水焦浆具有着火难,但一旦着火,燃烧反应剧烈的特点．     

近后喷对高压共轨柴油机燃烧过程影响的数值计算

应用CFD模拟软件FIRE针对车用增压共轨柴油机在高负荷工况下采用近后喷策略的缸内工作过程进行了数值计算。分析了后喷量和主/后间隔角对燃烧过程的影响。研究结果表明,随着后喷量和主/后间隔角度的增加,缸内燃烧压力、放热规律及缸内温度曲线的峰值降低,燃烧重心推迟,燃烧噪音和NOx生成量减少,但经济性有所恶化。同时,增大后喷量一方面可使后喷燃油的贯穿距增大,在壁面附近高温缺氧区域内形成的燃油蒸汽增多,增加了后喷燃油的Soot的生成量,另一方面增强了对缸内流场的扰动效果,使得更多的氧气进入燃烧产物区,加速了Soot的氧化,因此选取适当的后喷量可以获得较低的Soot的生成量。后喷间隔过大时,Soot排放有明显增加的趋势。     

掺氢汽油机燃烧过程的准维模型构建

为研究不同工况下掺氢汽油机燃烧特性,构建并验证了用于计算掺氢汽油机缸内燃烧过程的准维模型.模型基于理想气体状态方程、质量守恒方程、热力学第一定律,建立双区热力学微分方程组,通过湍流卷吸模型确定燃烧放热率,通过掺氢汽油层流火焰速率关联式反映掺氢对混合气火焰特征的影响规律,并利用MATLAB数值分析软件完成方程组的求解过程.结合内燃机台架试验,对不同掺氢体积分数、混合气当量比、进气道压力条件下模型的准确性进行了验证.对比结果表明,该模型能准确地反映不同运行条件下掺氢汽油机的燃烧特性.     

添加剂对微型活塞式内燃机铂丝炽热点火燃烧特性影响的实验研究

针对微型活塞式内燃机采用铂丝炽热点火模式燃用甲醇、乙醇燃料时,失火率高、放热速率低、燃烧持续期长的问题,分别设计了添加硝基甲烷、双氧水添加剂的测试试验。硝基甲烷使着火时刻提前、燃烧速率加快、循环变动降低,而双氧水却使燃烧速率减慢、失火率升高。为分析硝基甲烷对铂丝炽热点火燃烧的助燃机理,分别设计了甲醇和乙醇混合不同比例硝基甲烷的测试试验。结果表明:硝基甲烷可调节燃烧始点从而影响甲醇、乙醇铂丝炽热点火燃烧的平均有效压力及其循环变动特征;硝基甲烷的添加所产生的燃烧始点的提前及燃烧持续期的缩短是循环变动降低的重要原因,但硝基甲烷比例过高时,铂丝炽热点火模式的燃烧始点位置分散、循环变动增大、动力性能下降。     

不同气氛下含硼燃料热氧化特性及动力学分析

通过高温热重（TG-DTG）分析和常压差示扫描量热（DSC）等分析手段,研究不同气氛对含硼燃料热氧化特性的影响.利用TG-DTG切线法得到不同气氛下含硼燃料的着起始氧化温度温度,分析实验结果表明,在50～650 ℃温度区间,燃料的着火温度不受气氛影响,提高氧浓度有助于促进燃料反应放热.在650～1 100 ℃温度区间,在O2、空气和CO2气氛下含硼燃料中硼的起始氧化温度温度分别为705.3、710.8、723.4 ℃,在N2下增重非常少,与Ar不发生反应;提高O2浓度有利于降低含硼燃料中硼的起始氧化温度,加快氧化反应,提高含硼燃料的反应效率.采用Satava-Sestak 积分法模型计算燃料在高温段（650～1 100 ℃）不同气氛下的化学反应动力学参数.