旋流燃烧器螺旋伸展长度对高温空气燃烧特性的影响

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数值研究.燃烧室尺寸为600 mm×600 mm×1000 mm,燃烧器烧嘴由位于中心的圆形直射流燃气喷口和其外围的同心轴向旋流高温预热空气射流喷口构成.湍流输运方程采用RSM模型,气相燃烧模型采用β函数的PD...     

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。     

燃烧参数影响高温空气燃烧特性的数值分析

高温空气燃烧技术具有高效节能和低NOx排放等多重优越性，是一种新型燃烧技术。为了深入研究高温空气燃烧机理和低氮氧化物排放特性，将湍流N—S方程与扩散燃烧模型和热力型NO生成模型相结合，研究了低氧浓度条件下，燃烧参数，如燃气供应量，过量空气系数，进口空气预热温度以及进口空气氧含量对燃烧的影响，为发展高温空气燃烧技术提供了理论依据。     

射流间距对高温空气燃烧影响的数值研究

以高温空气燃烧技术为应用背景,对多股射流燃烧器的燃烧特性进行了数值模拟,讨论了燃料与空气射流喷口间距对燃烧特性的影响.采用标准的k-ε双方程模型计算流场,采用β函数的PDF燃烧模型计算气体燃料的燃烧,采用离散坐标法模拟辐射换热过程.NOx模型为热力型NOx,炉膛尺寸为800mm×800mm×1400mm,燃料喷口为圆形,直径为10mm,位于中心.空气喷口设计为5个等面积的圆形置于燃气喷口周围.计算结果表明,由于射流之间的相互作用,在炉膛后面存在回流区.烟气的回流一方面加强了燃料和空气的混合,使温度分布更为均匀,同时改变了炉膛空间内的燃料和氧的浓度分布,从而影响燃烧强度和NOx的局部生成.当燃料射流喷口与空气射流喷口的间距增大时,能有效地延缓燃料和空气的混合,烟气回流将会增加燃烧室内气体的混合程度,降低燃烧室内局部氧浓度,有利于扩大低氧区域,扩大燃烧区域,并且使炉膛温度变得均匀,减少局部高温区,降低NOx的生成.I=2.5时的NOx排放浓度为45×10-6.     

新型低NOx排放高温空气燃烧的数值研究

通过数值模拟对燃料射流环绕空气射流的五喷口高温空气燃烧的燃烧特性进行了研究.详细阐述了燃烧室内燃烧温度和燃烧组分的分布情况,并对NOx生成及其影响因素进行了分析.结果表明:燃烧室出口可燃物浓度低于0.1%,燃烧反应完全;燃烧反应主要发生在燃料射流包围的圆柱体内,沿射流方向,燃烧逐渐向空气射流方向扩大,燃烧过程缓慢,并在燃烧室后半段稳定燃烧;NOx主要在燃烧室的高温区域形成,降低燃烧室内高温区域的氧气浓度是抑制燃烧过程NOx生成的关键,在燃烧室入口附近,NOx的生成受燃料射流的入口温度影响较大.     

煤粉浓淡旋流燃烧器空气动力学特性的数值模拟

将湍流重整化群ε方程与ＺｈａｎｇＪｉａｎ提出的新代数应力模型结合,用于模拟煤粉浓淡燃烧器喷口强旋转流场。通过对７个工况流场的计算,并与实验结果比较,得出燃烧器喷口流场随参数变化的规律,同时对流场特性作了分析。     

高温空气燃烧燃气热态试验炉非稳态数值模拟

采用双方程湍流模型、概率密度函数(PDF)燃烧模型和离散坐标(DO)辐射模型，对采用高温空气燃烧技术的燃气热态试验炉炉内工况进行了非稳态数值模拟，预测热态试验炉运行时的炉内温度场、组分场和速度场，由数值模拟结果分析比较了不同喷口间距五喷口燃烧器对炉内工况的影响，为采用高温空气燃烧技术的燃气燃烧器设计提供参考。     

高温空气平焰燃烧过程的数值模拟

高温空气燃烧技术是一种新型高效低污染燃烧技术,而平焰燃烧是一种以辐射传热为主的传统工业炉窑燃烧技术,将二者相结合,进行了高温空气平焰燃烧过程的数值模拟研究,采用燃料深度给入方式成功实现了传统平焰预混或半预混燃烧向非预混燃烧的转变,并分析了高温空气燃烧技术与平焰燃烧相结合的可行性及其燃烧特性。     

回转窑内生物质高温空气燃烧过程数值模拟

结合高温空气燃烧(HTAC)技术的特点,利用计算流体力学(FLUENT)软件,对回转窑内空间生物质在传统燃烧和不同温度下HTAC等3种典型工况进行了数值模拟与分析。计算结果表明:窑内生物质燃烧存在水分蒸发、挥发分逸出燃烧和焦炭燃烧的3个过程;高温低氧燃烧可以降低炉内温度峰值,使炉膛内温度场均匀,抑制NO_x的产生;提高空气温度和氧气体积分数可以加快燃烧过程;低氧燃烧时,要使燃烧完全,须提高过剩空气系数,同时还需要增加回转窑长度。     

高温空气燃烧实验研究与数值模拟

介绍了高温空气燃烧实验的装置及实验结果,以及数值仿真软件Fluent5.4所用计算模型。将实验结果与数值计算结果做了比较,确认了高温空气燃烧的作用。     

富氧节油煤粉燃烧器的原理和实验研究

煤粉炉是我国火力发电的最主要炉型,节约其助燃用油有重要意义。与目前节油技术多基于增强煤粉的点火热源不同。基于提高助燃空气中的氧气浓度强化燃烧的思想,提出了富氧节油的思路,设计了富氧燃烧节油煤粉燃烧器。阐述该燃烧器的原理和结构特点,并对其节油效果进行了验证实验。实验结果表明:与燃烧器结构相结合,局部增强一次风粉气流氧气浓度可以显著增强着火稳燃性能,最后讨论了该新型燃烧器的特点及其应用前景。     

高温空气燃烧技术工业化关键技术问题探析

高温空气燃烧技术以其高效节能、低污染物排放等优点受到科学界和工程界的广泛关注.重点探讨了蓄热体破损、炉压偏高及频繁波动、换向阀泄漏等方面的原因及相应解决措施.分析了高温空气燃烧技术在工业化过程中的关键技术及亟待解决的问题,并对高温空气燃烧技术发展进行了展望     

高温空气燃烧技术在蓄热式加热炉中的应用分析

以某钢厂蓄热式加热炉为研究对象,针对高温空气燃烧技术的应用和发展、计算流体力的理论和燃烧过程,根据生产实际参数,利用FLUENT软件采用k—s湍流模型、耦合混合燃烧模型,进行数值模拟分析加热炉内的流场、温度场和燃烧产物的分布情况,分析得出同侧换向燃烧方式加热效果较好,并且炉内温度梯度平滑,具有较好的温度均匀性,氧气浓度较低,与现场实际数据进行对比,证明数值模拟的研究价值和适用性,并提出优化加热炉操作运行的可行性措施。     

顶燃式热风炉燃烧过程的数值模拟研究

针对某公司的旋流顶燃式热风炉及其工艺参数,建立了气体流动、传热的数学模型,采用非预混燃烧方法处理煤气的燃烧,对其现有工况进行了数值模拟,分析了炉体内部的流场、温度场和浓度场.结果表明,燃烧室温度分布不均匀,出口温度较低;由（于）空气过剩系数较小,导致煤气燃烧不充分,有大量CO剩余;火焰长度较长,严重影响格子砖的寿命.通过调整空气过剩系数,（）的增加空气过剩系数,燃烧室出口CO体积分数明显降低,火焰长度明显变短,出口温度明显提高.     

带中心钝体旋流燃烧器的数值模拟

借助FLUENT软件平台,对旋流燃烧器出口的流场进行了三维数值模拟,得出了燃烧器出口的流线、回流区、湍流动能分布.此外,分析了中心钝体形状及旋流二次风速对回流区大小的影响.模拟结果为工业运行、设计和改造提供了参考.     

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。     

高温空气燃烧技术的合理利用

通过对比分析目前国内最常用的几种高温空气燃烧技术，从理论和实践两方面客观地评价其各自的优缺点，所得结论对大型企业合理利用该项技术有重要的参考价值。