对于重油掺水乳化燃烧技术的综合分析及评价

本文对重油掺水乳化燃烧技术进行了燃烧计算和综合分析,认为该技术对改善重油雾化,提高燃烧效率有一定的积极作用,但同时也存在一些问题.如导致燃烧室温度降低,酸露点温度提高,粘度增大等.文章对掺水乳化中出现的一些概念性的错误作了纠正.最后推荐并介绍了新型催化型重油添加剂——JE-1型重油添加剂的节能机理和特点.     

大流量单混合孔Y型喷嘴的雾化特性

对大流量单混合孔Y型喷嘴的雾化性能进行了实验研究,分析了其流量特性以及气耗率对雾化粒径的影响.结果表明,单混合孔Y型喷嘴设计流量能够达到1000kg/h以上,且具有较细的雾化粒径;在气压一定时,随着水压的增大其水流量增大,气耗率减小;气耗率对雾化粒径的影响较明显,但当粒径减小到一定程度后,继续增大气耗率对雾化粒径的影响不明显;单水孔与多水孔Y型喷嘴的雾化性能无明显差别;改进的Y型喷嘴液膜随机破碎模型可较好地用于大流量单混合孔Y型喷嘴雾化粒径的预报.     

逆喷型低氮重油油枪的试验研究

为解决常规重油枪雾化性能差、氮氧化物排放高等问题,采用气液逆向接触的气体辅助雾化喷嘴形式,通过正交试验法获得不同结构形式下喷嘴的流量特性及雾化特性,开发出逆喷式单喷嘴结构,在此基础上采用低NOx燃烧技术进行单喷嘴组合获得油枪,并进行整枪的冷态及燃烧试验,最终开发出逆喷型的油枪。试验结果表明:逆喷型喷嘴的雾化粒径优于传统喷嘴,雾化粒径可达到50μm;雾化粒径随气耗率的增大而降低,气耗率超过20%时,继续增大气耗率对雾化粒径影响不明显;拟合出了油枪的流量特性公式;低NOx组织的油枪比普通油枪的NOx排量低26.7%。     

小流量旋流喷嘴喷雾性能影响因素的试验研究

在超高压燃油喷雾试验台上测试分析了不同环境背压及喷射流量对适用于斯特林发动机的小流量压力旋流喷嘴燃料喷射性能的影响。结果表明:喷嘴的喷雾形态受燃烧室背压的影响最明显,背压升高,喷雾锥角减小;喷射流量的影响受背压的限制,中高背压下,流量增大到一定程度后锥角开始变小,流量继续增大,雾化效果变差。喷嘴设计流量的影响为:增大设计流量,相同工况下的喷雾锥角有增大的趋势,但有效雾化的最小临界流量值变大;设计锥角的影响和设计流量类似:较大喷射流量工况下,大设计锥角喷嘴对高背压的适应性较好。研究认为:小流量工况只能采用小设计流量的喷嘴,且对高背压的适应性较差;在大流量工况下,设计流量和设计锥角均较大的喷嘴对高背压工况具有更好的适应性。     

增压中冷稀燃天然气发动机燃烧特性试验研究

以190型天然气发动机为对象,采集了发动机的示功图,分析了点火提前角及负荷对燃烧过程的影响规律。试验结果表明,在BTDC28℃A到BTDC36℃A范围内,最高燃烧压力和最大瞬时放热率以及缸内最高燃烧温度随点火提前角的增大而增大;BTDC33℃A点火提前角下最高燃烧压力和最大瞬时放热率以及缸内最高燃烧温度随负荷的增大而增大;火焰发展期随点火提前角增大而增大,随负荷增加而减小;50%燃烧相位角随点火提前角、负荷的增加而减小,速燃期随点火提前角的增大先增大后减小,随负荷增加呈减小趋势。     

旋流式气液同轴式喷油器在加压空间中流量特性的试验研究

在增压条件下对一种旋流式气液同轴喷油器的流量特性进行试验研究.在不同的环境背压条件下,分别研究了气液比、环境背压对燃油流量系数、雾化空气流量系数的影响.结果表明:本喷油器的燃油流量系数稳定在0.2971,不受气液比、环境背压等因素的影响;雾化空气流量系数随环境背压与喷油器雾化空气通道进口压力的压力比的增大而减小,与气液比无关.根据试验数据整理出雾化空气流量系数拟合公式,能够对试验数据作出准确的预测.     

基于Hartmann哨超声喷嘴的谐振腔结构仿真研究

为便于用试验方法研究汽轮机除湿问题,设计了一种新型大流量、高雾化度的喷嘴,在喷嘴设计中融入类似Hartmann哨的谐振腔结构,并通过超声波效应增强对水滴的雾化效果。采用Fluent流体仿真软件,对湿蒸汽环境下不同Hartmann哨谐振腔结构尺寸的流场速度、压力脉动以及谐振频率进行数值模拟,得到最佳谐振腔结构尺寸。研究结果表明：喷嘴入口压力一定时,改变谐振腔与喷嘴出口的角度（谐振腔夹角）,速度脉动会随谐振腔夹角的增大而增大,而压力脉动随谐振腔夹角增大呈先增大后减小的趋势,在125°夹角下出现峰值;125°夹角下速度脉动最大值区域及谐振频率随谐振腔直径增大而减小;最终确定谐振腔的结构参数,其夹角为125°、直径为3.4 mm、深度为6.4 mm,该结构参数下谐振频率为21 kHz,符合所需频率。     

_水包油_型乳化重油燃烧与排放的实验研究

实验研究了含水30%"水包油"型乳化重油的燃烧与污染物排放特性。燃烧在一维卧式炉上进行,采用专门针对乳化油设计的喷嘴、燃烧器和乳化油加热系统。实验过程中观察了喷嘴雾化和火焰状态,并测量了炉膛内不同剖面的温度分布、氧气浓度分布和NO分布。"水包油"型乳化重油的燃烧实验表明,此类乳化重油完全可以在工业设备上代替柴油使用,对缓解我国的能源形势紧张和环境保护具有重要意义。     

消除重油消耗实现“无油化炉窑”的目标

采用先进的气泡雾化技术 ,首次在高温隧道窑使用筑路油代替重油获得成功。该技术采用双层油路过滤器、强旋流气泡雾化烧嘴 ,提高输油压力 ,降低输油温度 ,稳定油枪油压、使用筑路油代替了原来使用的重油 ,取得明显的经济效益。也使太钢实现了无重油消耗的格局。     

集管系统压力与流量分布的研究(II)——Z型布置时的分析解

建立了Z型布置时集管系统压力与流量分布的数学模型 ,在对微分方程进行无量纲化的过程中导出了一个重要的综合性无量纲性能参数。方程解的结果表明利用这个综合参数可以快速确定在联箱摩擦阻降相对很小条件下集管系统的流量分布状态和总压降 ;对集管系统采用Z型与U型布置导致的流量分布特性的差异作了分析 ;解的结果对压力恢复型集管系统的设计和性能预测具有指导意义     

重油油枪雾化片损坏理论计算与试验分析

沙特某项目5×660 MW燃油/天然气锅炉,自投产以来多次发生雾化片烧损、断裂问题,为了解决上述问题,对雾化片及螺帽结构、雾化片材质、油枪冷却风风量、燃料风风量等进行分析,改进了油枪螺帽的结构和雾化片材质,雾化片表面平均温度由670.2℃降低至581.1℃,解决了雾化片断裂的问题并基本解决了雾化片烧损问题,提高了锅炉运...     

船用重油多元模型燃料的构建与验证

为了复现实际船用重油燃料燃烧特性,基于化学解构法原理,提出了重油多元模型燃料。选择了正十四烷、2,6,10-三甲基十二烷、四氢化萘和正癸基苯作为基础燃料,表征实际重油的正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃成分。模型燃料的比例依据带权欧几里得距离算法进行最优化求解。针对发展的多元模型燃料,基于流动反应器试验平台对模型燃料的中低温氧化特性进行点对点比较,多组分模型燃料成功复现了典型反应物、中间产物和生成物浓度随温度变化的趋势。基于“解耦法”的机理简化方法,发展了重油多组分模型燃料骨架机理。该机理成功预测了重油馏分的中低温氧化特性。基于该骨架机理进行敏感性分析,得到出烷烃类自由基主导的基元反应对重油碳烟生成密切相关。此外,基于定容燃烧装置数值仿真结果,证明了重油多组分模型燃料对近发动机条件下的喷雾燃烧过程具有较高的预测能力。     

秦热300MW CFB锅炉燃油系统试运分析

秦热5号炉为300MW循环流化床锅炉,投产以来存在燃油泵运行过程中泵体温度高;床上油枪系统与风道燃烧系统通过回油系统串油;油枪投运过程中油压大幅度波动,低油压保护频频动作,造成油枪投入困难等一系列问题。针对上述问题原因进行了分析,并提出了解决问题的方法     

中速柴油机燃用低质混合油的试验研究

在一台中速柴油机上进行了轻柴油和低质混合油的动力性能试验,通过对缸内压力曲线的分析,对比研究了轻柴油和低质混合油的缸内燃烧情况;比较了两种喷油嘴参数对应的柴油机动力性能;研究了燃油温度对低质混合油动力性能的影响。结果表明,采用原机喷油嘴,与燃用轻柴油相比,燃用低质混合油时,在中低负荷条件下,燃烧压升率变大,最高燃烧压力升高;高负荷条件下,缸内最高燃烧压力有所降低;采用喷孔数及喷孔直径均增加的新喷油嘴后,在各个工况下燃用低质混合油时的最高燃烧压力比燃用轻柴油时的高;随燃油温度升高,缸内燃烧压力升高,但燃油温度升高到一定限值后,动力性能下降。     

Wet Forward Combustion for Heavy Oil Recovery

The purpose of this study was to perform wet forward combustion experiments for Bati Kozluca heavy oil under different experimental conditions. In the experiments, a vertical combustion tube was packed with crushed limestone and saturated with crude oil and water. A total of five wet combustion tube runs were conducted. It was observed that peak temperatures were higher when stabilized combustion was achieved and decreased as the combustion front approached the outlet of combustion tube. In wet combustion experiments, excess carbon dioxide productions were observed due to the decomposition of carbonate minerals. The concentration of carbon dioxide increased after the injection of water while the concentration of the oxygen and carbon monoxide decreased. Atomic H/C ratio of the fuel consumed decreased as the average peak temperature increased. Fuel consumption rate also decreased as the water-air ratio increased. The oil recovery was increased with the water injection until the optimum value. After this point, a decrease in oil recovery was observed due to the decrease in peak temperatures in Bati Kozluca crude oil. The main advantage of wet combustion was to reduce air requirements and improve the sweep efficiency by expanding the steam plateau region. Since most of the oil was displaced ahead of the burning front, the steam plateau becomes the primary driving mechanism for oil production.     

微油枪喷射过程的数值模拟研究

微油点火系统中柴油的雾化燃烧过程是微油点火过程中的关键技术之一,针对微油枪的柴油喷射雾化过程开展细致的研究是电厂降低成本、节能减排的必经之路。文中针对微油枪油气混合喷射过程建立了计算数学模型,以0#柴油为基础,对微油枪喷嘴的喷射雾化过程进行了计算模拟分析,研究了不同空气进气量、不同柴油喷射温度,不同喷嘴结构对燃油喷射雾化的影响。     

Experimental and Numerical Evaluation of the Performance of Supersonic Two-Stage High-Velocity Oxy-Fuel Thermal Spray （Warm Spray） Gun

The water-cooled supersonic two-stage high-velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spray gun was developed to make a coating of temperature-sensitive material,such as titanium,on a substrate.The gun has a combustion chamber (CC) followed by a mixing chamber (MC),in which the combustion gas is mixed with the nitrogen gas at room temperature.The mixed gas is accelerated to supersonic speed through a converging-diverging (C-D) nozzle followed by a straight passage called the barrel.This paper proposes an experimental procedure to estimate the cooling rate of CC,MC and barrel separately.Then,the mathematical model is presented to predict the pressure and temperature in the MC for the specific mass flow rates of fuel,oxygen and nitrogen by assuming chemical equilibrium with water-cooling in the CC and MC,and frozen flow with constant specific heat from stagnant condition to the throat in the CC and MC.Finally,the present mathematical model was validated by comparing the calculated and measured stagnant pressures of the CC of the two-stage HVOF gun.     

高压共轨大功率柴油机喷油嘴内部两相流动仿真研究

用AVL-FIRE软件建立了TBD234V6高压共轨大功率柴油机喷油器喷嘴内部流动的仿真计算模型;研究了共轨大功率柴油机喷油器主要结构参数,包括喷孔直径、喷孔个数、喷孔长径比、喷射夹角等,对燃油在喷嘴内部流动的影响。分析表明：喷嘴结构参数不同会使各喷孔内气穴产生的时刻、分布区域以及强度不一致,最终影响各喷孔的流量特性,...     

液态LPG喷射发动机喷嘴内部气穴现象的数值解析

建立了描述液态LPG燃料性质的13种物化参数的数据库,并将其编译导入通用CFD软件Fire 8.5.在验证了解析方法可行性的基础上,数值解析了液态LPG喷嘴内部在不同喷孔形状时的气穴现象,考察了气穴生成的位置、喷孔出口处的燃料体积分数的分布等.结果表明:单孔喷嘴内部的气穴发生在喷孔入口拐角处,气穴生成区域呈圆周均匀分布,并且一直延伸至喷孔出口;而双孔喷嘴内部的气穴总是发生在与垂直来流方向呈锐角分布的两喷孔入口处,随着流动的发展,气穴生成区域迅速地向喷孔中心扩散.无论是单孔还是双孔LPG喷嘴,气穴现象使得实际的喷孔流通截面积发生变化.