撞击式火焰噪声信号的分形特性分析

火焰噪声信号的Hurst分析可以作为火焰气化燃烧稳定性的一个判据.通过对气化火焰噪声信号的分析,研究了气化燃烧火焰的稳定性.采用域重新标度分析法研究了撞击火焰噪声波动信号,得到了相应的Hurst指数,结果表明:撞击火焰噪声波动具有分形特征;噪声波动信号中存在周期成分;气化燃烧工况的不稳定性会导致火焰噪声的明显提高;随着氧燃比的增加,Hurst指数减小.     

气化炉内撞击区气体浓度与火焰形状分析

采用水冷取样管与气体净化分析系统,对气化炉内喷嘴平面的气体浓度分布进行了热态试验研究.通过图像处理将火焰图像沿气体取样管方向分为火焰撞击区、过渡区和无火焰区三部分.试验结果表明,气化炉内火焰撞击面气体组分与火焰形状密切相关,气体浓度在过渡区变化最大;CO2和O2浓度的最高点出现在炉膛中心位置,在无火焰区,所测气体浓度基本保持不变;CO与CO2收率的比值可作为火焰形状判断的依据;或当O2浓度降到小于O.03%时也可以认为火焰结束.     

湍流预混火焰的分形特性

采用高速纹影摄影法获得了定容燃烧弹内预混湍流火焰的图像，分别用数盒子法和像素点覆盖法计算出了火焰图像的分形维数。湍流火焰的分形分析结果表明，定容燃烧弹内的预混湍流火焰结构具有分形特征，且属于非充分发展的湍流火焰。湍流火焰的分形维数反应了湍流脉动对火焰片的褶皱程度，湍流强度增大加剧湍流火焰前锋的褶皱，分形维数也随之增加。在相同湍流强度下，小尺度湍流对火焰前锋的褶皱作用更大。     

多喷嘴撞击火焰高度及频率特性

基于多喷嘴对置式水煤浆气化试验平台,利用高温内窥镜配合使用高速相机,结合火焰图像处理技术,研究了多喷嘴对置式气化炉内水煤浆撞击火焰高度及其脉动频率特征,选用的图像处理方法可实现撞击火焰高度区域图像的有效分割.结果表明,撞击火焰的平均火焰高度和最大火焰高度均随氧碳比的增大不断上升,且撞击火焰稳定性增强.撞击火焰特征频率随着氧碳比的升高而降低,主要频率特征峰的幅值降低,脉动特征频率在1～3Hz处趋于稳定.在水煤浆操作的典型氧碳比条件下,撞击火焰将不会直接冲蚀到拱顶耐火砖.     

气化炉渣着火特性试验研究

煤炭是我国的主题能源,我国正处于工业化快速推进阶段,未来较长时期,能源需求仍将快速增长.以煤气化为核心技术的煤制油、煤制气等产业在我国得到了大力发展,高残炭的气化炉渣作为燃料是一种重要的利用途径.本文依托哈尔滨锅炉厂有限责任公司一维火焰燃烧炉对气化炉渣的着火特性进行试验研究,研究表明:该种气化炉渣的着火温度为716℃,...     

基于生物质气化耦合发电的气化特性实践研究

在10 MW级生物质气化耦合燃煤发电工程项目上,考察了当量比、添加蒸汽、掺混秸秆对稻壳气化特性的影响。在当前的实验条件下,随着当量比在0. 14～0. 20的范围内增加时,CO、H_2和CH_4的体积分数均随之减少,燃气热值和气化效率也随当量比的增大而降低;添加适量蒸汽可以促进CO、H_2和CH_4及燃气热值的提高,气化效率则随蒸汽量的增加而升高;当秸秆掺混比例逐渐增加时,CO、H_2和CH_4的体积分数和燃气热值出现了不同程度的下降,气化效率也不断降低。     

石油焦的气化反应特性

针对3种不同的石油焦，在热天平上考察了不同的化学反应条件，包括温度、压力和气氛等因素对气化反应的影响．研究结果发现，在水蒸气气氛下石油焦具有良好的气化反应活性，而在二氧化碳气氛下石油焦气化反应进行得相当缓慢，相同条件下的C-H2O反应速率是C-CO2反应速率的十几倍，在60％水蒸气的实验温度条件下，每升高50℃，平均气化反应速率提高1倍；1000℃时，水蒸气分压对平均气化反应速率的影响不均匀，分压增加，影响减小．随着反应的不断进行，气化反应速率存在最大值，而出现最大值时的转化率不受反应温度和压力的影响，而与气化介质有关．根据实验结果，分析得到了3种石油焦在水蒸气条件下反应速率与温度、水蒸气分压和转化率的关系式，并得到了3种石油焦气化反应的活化能。     

圆周运动下移动火源扩散火焰的图像特性分析

为了预测和控制移动火源扩散火焰的燃烧,对火焰图像特性的影响因素和规律进行研究.通过高速摄像仪,实时记录移动火源扩散火焰在圆周运动下的形态特征,利用力场分析和MATLAB工具,得到火焰面积随火焰线速度的变化规律以及火焰倾角随火焰线速度的变化.研究发现,燃烧产生热量和气流散热两者综合地导致火焰面积随着线速度的递增而先增大后减小;随着火焰线速度的增大,刚开始火焰倾角升幅较快,后趋于平缓;火焰内外温差会影响浮升力的大小,进而影响燃烧的稳定性.     

基于分形的汽油机爆震边缘检测

汽油机爆震边缘检测是汽油机点火闭环控制的前提,也是爆震检测的难点。提出了一种利用分形几何检测汽油机爆震边缘的方法。研究表明,分形维数在爆震边缘附近变化明显,可以作为爆震强度指标判别爆震边缘。利用分形维数不仅能够自缸压信号巾有效检测出爆震边缘,而且能够自振动信号中有效检测出爆震边缘。由于分形维数本身可以作为爆震强度指标,因此分形维数兼具爆震检测和爆震强度判别两种功能。     

水煤气火焰的稳定特性

一、前言水煤气工艺成熟、生产流程短、设备简单定型、建厂投资省,占地面积小、上马快,因是无烟煤制气,其三废处理简单,因此不少中小型城市采用水煤气作为民用气源。但在民用灶具中燃烧时,容易回火,即火焰不够稳定,应予认真解决,以利发展。     

IGCC系统中燃机岛特性研究

IGCC系统由气化岛、燃机岛、常规岛及其辅助系统组成,其中燃机岛对IGCC系统性能有较大的影响。本文利用ThermoFlex软件建立200MW级IGCC系统模型,从系统角度出发,研究IGCC系统中的燃机岛特性,分析燃机岛关键参数变化对IGCC系统的影响。研究结果表明：燃气轮机出力和系统发电量随着大气温度的升高而下降,随着大气压力升高而升高;系统的发电量和系统效率随燃气轮机负荷的下降而下降;燃气轮机出力和系统发电量随压气机进口空气量的减小而减少,随着通流面积的增加而增加。本系统最佳的氮气回注系数为60％及整体空分系数为20％。     

IGCC电站燃机岛性能试验中几个关键流量的确定

结合整体煤气化联合循环(IGCC)电站中燃气轮机燃料热值低、流量大以及需从压气机抽气到空分系统等特点,对IGCC电站燃机岛的性能试验中压气机抽气、燃料气、透平排气等几个流量的确定展开探讨。通过实际测量以及能量平衡计算两组方案的对比,本文给出了性能试验中确定压气机抽气流量、燃料气流量、透平排气流量的合理方法和结论。     

非对称多孔喷油器撞壁喷雾特性的试验与模拟

采用高速阴影摄像技术对直喷汽油机非对称多孔喷油器进行了撞壁喷雾特性研究.分析了撞壁距离和撞壁角度对撞壁喷雾贯穿距和半径的影响.利用计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)技术研究了撞壁距离与撞壁角度对撞壁喷雾粒径SMD(Sauter Mean Diameter)、壁面油膜厚度以及壁面油膜面积的影响.结果表明,撞壁距离与撞壁角度对撞壁喷雾有着重要影响,在试验条件下较佳的撞壁距离大约为26.1,mm,即压缩/进气上止点前后60°CA左右,较合适的撞壁角度应该是75°左右.此外,喷雾离开喷嘴3,ms后,撞壁距离为26.1,mm时,撞壁喷雾粒径SMD平均较撞壁距离18.1,mm时大了约1,μm,而比撞壁距离47.1,mm时小了约14,μm;撞壁角度为75°时,撞壁喷雾粒径SMD平均较撞壁角度60°时小了约5,μm,而比撞壁角度90°时大了约1.6,μm.     

壁面热条件对撞壁油束发展影响的试验研究

通过高速摄影技术研究了常压环境下壁面温度及加热功率对撞壁柴油油束发展过程的影响。壁面温度影响附壁油膜的厚度及其沸腾,间接影响了后续撞壁燃油的反弹飞溅。常压下,当壁面温度在340℃~380℃时柴油撞壁油束雾化效果较好。壁面加热功率主要影响撞壁油束对壁面的冷却程度,改变壁面温度,影响后续撞壁油束的雾化。当加热功率达到1.56 W/cm2时油束雾化效果较好,当加热功率为10.12 W/cm2时,撞壁油束能更好地雾化蒸发。     

内燃机燃烧火焰的分形特征研究

介绍了发动机湍流预混燃烧火焰分形研究的进展,分析了湍流火焰分维测量的数盒子法、修正数盒子法及其优缺点,讨论了火焰特征尺度、内外截点的尺度及维数D与各参数之间的关系。     

整体煤气化联合循环系统中燃气轮机的变工况特性

采用ThermoFlex软件建立了200 MW级整体煤气化联合循环(IGCC)系统模型,从系统的角度研究了200 MW级IGCC系统中燃气轮机的变工况特性.详细讨论了在3种调节方式下,燃气轮机负荷、整体空分系数(Xas)、氮气回注系数(Xgn)和大气环境条件对系统性能的影响.结果表明:随着燃气轮机负荷的降低,在压气机进口可转导叶(IGV)不调时,燃气透平初温(T3)和燃气透平排气温度(T4)均呈下降趋势;在等T3调节时,T4先升高后降低,转折,最在80%负荷时;而在等T4调节时,T3先缓慢降低,而后快速降低,转折点在70%负荷时.在等T3调节时IGV可关闭的角度比等T4调节时的小.当Xas和Xgn增大时,系统发电效率降低.IGV可调的变工况性能比IGV不调时好.随着大气温度的升高,燃气轮机功率和系统功率均下降.当Xas=0.3时,燃气轮机功率和系统功率均随Xgn的增大而增加.     

用成熟的Lurgi煤气化技术发展IGCC的探讨

IGCC是一个多子系统、技术难度较大的工程项目。虽经30多年的试验和工业示范，到目前为止最长连续运行时间为86天。单系列煤气化系统仍将是长周期运行的主要障碍。如采用工业上成熟的Lurgi气化炉，并采用多炉组操作，可确保安全连续向燃机供气，使机组年连续运行时间达300天以上，其经济性和环保效果都是当今最佳的选择。     

我国发展IGCC的思考

指出了我国能源,环境所面临的挑战和机遇。考论了我国发展IGCC的原因,我国发展IGCC的基础,以及我国发展IGCC的推动力等内容。     

发生炉煤气在小型发电站的应用分析

文章介绍了发生炉煤气小型发电站的市场需求情况和目前的技术状况,简要分析了其技术发展方向、建设投资及运行成本。     

200MW级IGCC电厂动力岛主机特性分析及参数优化

本文分析了采用水煤浆气化技术的200MW级IGCC电厂中动力岛主机设备燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机的特点,通过对汽水循环型式、主蒸汽压力和温度、排烟温度等参数的匹配和优化,提高了机组的效率。