全预混金属纤维燃烧器的研究

介绍了燃烧器的历史变革,分析对比了各种燃烧方式,探讨了以金属纤维毡为燃烧表面的全预混金属纤维燃烧器的机理和特点。     

燃气全预混燃烧液槽加热器的研究

在分析目前国内液槽加热现状的基础上,设计了一套燃气全预混燃烧液槽加热系统,包括金属纤维燃烧器、加热浸管及控制系统等部分。对样机进行了测试,分析了实际功率、排烟温度、CO和NOx排放量等实验数据,为进一步研究和设计金属纤维燃气全预混液槽加热系统打下了良好的基础。     

高强度红外燃烧器的研究

采用金属纤维网与泡沫陶瓷板（氧化锆板）组合的头部结构,以完全预混燃烧技术改善燃烧工况,设计了一款高强度红外燃烧器。介绍燃烧器头部结构、燃烧控制系统、点火装置及火焰检测。通过冷态实验,探究了头部的阻力来源。头部阻力主要来源于金属纤维网,泡沫氧化锆板的阻力占比较小,更换不同孔隙密度的泡沫氧化锆板对头部阻力影响较小。通过热态实验,检测了过剩空气系数与污染物排放的关系。相较于金属纤维网燃烧器,在相同过剩空气系数下,CO排放始终维持较低水平,NO_x排放受过剩空气系数与多孔介质结构特性耦合影响。对高强度红外燃烧器的热流密度进行计算,热流密度最高可达4 930 kW/m²,燃烧器长时间工作且过剩空气系数处于1.5左右时,能够实现较好的运行工况,达到较低的污染物排放。     

冷凝式热水器用筒型燃烧器的研究

文章对一种冷凝式热水器用Alustar热交换器的配套燃烧器进行了结构分析,在这基础上设计制作了一款金属纤维燃烧器。经实验,使用该金属纤维燃烧器的冷凝式热水器,其排放和效率等指标均获得了满意的结果。     

金属纤维燃烧器CO和NOx排放特性

进行了金属纤维燃烧器用于燃气热水器及中餐燃气炒菜灶的实验研究,论述了2种金属纤维燃烧器的有害物(CO、NOx)排放量与火孔热强度、空气系数、金属纤维表面距受热面距离(即锅底高度)等因素的关系。金属纤维燃烧器具有低污染排放的特点。     

燃气大锅灶用全预混燃烧器的研制

通过比较分析三种形式大锅灶燃烧器的特点,设计和制作了大功率鼓风预混式金属纤维燃烧器系统,实验和测试结果表明,试制的大锅灶燃烧器具有高效节能、环保、安全、低噪音、使用方便的优点,能够满足炊用大锅灶升级换代的技术要求。     

金属纤维燃烧器的燃烧特性研究

介绍了金属纤维燃烧器的特点及工作原理.通过实验分析了金属纤维燃烧器在敞开空间和燃烧室内的燃烧特性和氮氧化物、一氧化碳的排放.     

全预混热风发生器燃烧特性研究

对全预混燃烧热风发生器进行燃烧实验,观察到该热风发生器的CO、NOx排放浓度都很低,通过对实验数据及误差进行分析,得出了CO、NOx的排放浓度和热风温度与热负荷和风量的关系,即CO、NOx的排放浓度随着风机风量的增大而减小,随着热负荷的增大而上升;一定风机风量下,热风温度随着热负荷的增大而增大,一定热负荷下,热风温度随着风机风量的增大而降低。     

单井燃气加热炉燃烧器低氮氧化物排放研究

对50 k W单井燃气加热炉的自然引风扩散式燃烧器进行文献分析和燃烧机理研究,结合CFD数值模拟,计算自然引风扩散式燃烧器在不同过剩空气系数下NO_x和CO排放量,分析全预混燃烧器在不同过剩空气系数(燃气空气混合物温度为27℃)和不同混合气初始温度(过剩空气系数为1.5)下NO_x排放量及低氮排放的技术要求。分析结果表明,自然引风扩散式燃烧器的污染物排放不能满足当前要求,全预混燃烧技术更适合小型单井燃气加热炉的低氮改造;在燃烧器改造中,全预混燃烧器应满足高过剩空气系数下稳定运行、混合气隔热良好等技术要求。     

家用燃具低氮燃烧技术分析

分析燃气供暖热水炉和家用燃气快速热水器常用的低氮燃烧技术的原理和特点,包括完全预混燃烧、水冷低氮燃烧器、浓淡燃烧、烟气再循环以及增加单片燃烧器数量等技术。完全预混燃烧、水冷低氮燃烧器、浓淡燃烧均能实现额定热负荷时NO_x排放较低,但各技术也有相应的难点。完全预混燃烧对燃气空气比例控制要求高,只有在最优的空燃比下,完全预混燃烧才能有最佳效果,且经济成本较高。水冷低氮燃烧器容易产生离焰等问题,不易满足GB 25034—2020《燃气采暖热水炉》的要求。浓淡燃烧的过剩空气系数过小时,烟气中CO体积分数过高,不易满足GB 25034—2020的要求。对于烟气再循环技术,需要确定合理的烟气再循环比例才能够实现低氮燃烧。增加单片燃烧器数量能够降低额定热负荷下的烟气中NO_x体积分数,且使常规大气式热水炉的NO_x排放等级从3级升至4级,经济成本相比其他技术更低。由于热水炉和热水器的体积偏小,改变一次空气系数或助燃空气加湿虽然能够降低烟气中NO_x体积分数,但实际试验结果显示降低效果有限。     

大型供热锅炉燃用兰炭试验研究

采用热功率为70MW的天然气-煤粉双燃料热水锅炉进行兰炭燃烧试验,试验内容包括前期试验、满负荷运行试验。前期试验内容:考察燃用兰炭时,点火、负荷提升、停炉过程锅炉的运行状态。在有无伴燃条件下,兰炭燃烧是否满足锅炉正常运行要求。满负荷运行试验内容:考察兰炭直接点火可行性,以及满负荷状态下锅炉运行状况、炉膛出口烟气污染物排放情况。前期试验:配合燃油、天然气长明火伴燃,燃用兰炭点火成功。在负荷提升阶段以及逐步撤销燃油、天然气长明火伴燃过程中,炉膛的温度分布基本一致,炉膛负压、烟气氧含量也在合理区间。说明燃用兰炭时,燃烧器可以有效完成燃烧组织,即使在没有伴燃条件下,锅炉也可平稳运行。停炉过程平顺,参数与燃用煤粉时相差不大。满负荷运行试验:直接点燃兰炭的点火方式可行。锅炉负荷提升能力良好,可以满负荷甚至超负荷运行,各项运行参数稳定正常。在设计负荷条件下,炉膛出口烟气中氮氧化物质量浓度的变化范围为300～350 mg/m~3,二氧化硫的质量浓度为530 mg/m~3左右,比燃用煤粉时低,燃用兰炭的环保性更好。     

带稳焰的预混燃烧火焰离焰特性实验研究

以自制的带稳焰的预混式燃烧器为研究对象,燃烧器主火孔热负荷范围为1. 0～10. 0 kW,稳焰火孔热负荷范围为0. 1～0. 5 kW,采用实验方法,研究无稳焰的部分预混燃烧火焰和带稳焰的完全预混燃烧火焰的结构特征与离焰特性,对两种火焰进行对比分析。在稳焰火孔热负荷为0. 2 kW的条件下,研究了燃烧器不同主火孔热负荷(分别为0. 5、3. 0、3. 5、4. 9、6. 7 kW)时,主火焰离焰点对应的一次空气系数。实验结果表明:在无稳焰的部分预混燃烧过程中,火焰分为内焰和外焰两层,随着一次空气系数从0. 54增加到0. 73,部分预混燃烧火焰内焰高度不断降低,内焰亮度不断增加;在带稳焰的完全预混燃烧过程中,随着一次空气系数从1. 07增加到1. 58,紫红色外焰逐渐消失,内外焰重合,火焰由亮度较高的蓝紫色逐渐变为透明度较高的淡蓝色,火焰高度不断增加,火焰厚度不断减小;在稳焰火孔热负荷为0. 2 kW保持不变的条件下,随着燃烧器主火孔热负荷不断增加,离焰点对应的一次空气系数不断降低。文末附有预混燃烧火焰离焰特性实验的视频,可扫二维码观看。     

金属纤维全预混燃烧NO_x排放特性探究

随着天然气行业的蓬勃发展,天然气的消费量迅速增长,处于节能减排大环境下的中国,如何高效环保利用天然气就显得十分重要。文章中介绍了一种新型金属纤维表面燃烧方式,阐述其优越性,并通过实验研究其燃烧污染物NO_ x随过剩空气系数和单位表面热强度变化的排放特性。     

金属纤维燃烧器表面燃烧模拟研究

对比模拟分析多孔板预混燃烧和含有多孔板的金属纤维表面燃烧过程的火焰结构和温度分布特征。燃烧过程采用EDC模型模拟,金属纤维层中的湍流过程采用P-dL湍流模型模拟。模拟结果表明:相比于多孔板预混燃烧方式,含多孔板的金属纤维表面燃烧方式的局部反应热释放率更低,火焰温度分布更均匀,最高温度更低。在金属纤维层中添加多孔介质阻力特性和多孔介质湍流模型可以使金属纤维燃烧器蓝焰状态下的工作特性模拟更准确。     

天然气多孔介质预混燃烧污染物排放实验研究

对天然气在双层多孔介质燃烧器中预混燃烧烟气中污染物(一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳)体积分数进行实验测量,实验采用不同的热功率(5.0、6.0、6.5 kW)、当量比(0.40～0.91)、粒径组合(1.0 mm与3.0 mm、1.5 mm与3.0 mm).根据实验结果,对热功率、当量比、粒径组合对多孔介质预混燃烧烟气中污染物体积分数的影响进行了分析.     

全预混浸没式燃烧器的优化设计和研究

针对目前国内市场浸没燃烧器存在的现状,设计了一套燃气全预混的浸没式燃烧系统,将燃烧室置于冷流体中,解决了燃烧室在高温燃烧的情况下还需要附加冷却装置的缺点,并对实验装置进行了测试,分析了在不同水深的情况下全预混燃烧器的加热温度和燃烧情况,测试了CO和NO_x排放量等数据,为进一步设计和研究全预混浸没燃烧器打下了良好的基础。     

全预混冷凝式壁挂炉稳定小负荷燃烧措施

对全预混冷凝式壁挂炉在小负荷燃烧时出现的问题进行分析,给出解决措施,提出优化热负荷调节比的方法,提高产品的稳定性及使用的舒适性。     

全预混浸没燃烧天然气加热装置

介绍国内多种管道天然气加热技术存在的不足,研发出全预混浸没燃烧天然气加热装置。该装置由燃烧器、烟管、鼓泡孔、烟囱、天然气换热器、水浴箱体等组成,原理为:燃气与空气燃烧产生的高温烟气,加热水浴箱体内的水,水再将通过水浴中天然气换热器的天然气加热。全预混浸没燃烧天然气加热装置换热效率高,氮氧化物排放低,结构紧凑,占地面积小。该装置采用基于天然气水合物生成临界温度的自动调控模式。结合工程实例,检测装置的实际运行效果,氮氧化物排放质量浓度在10 mg/m~3以下,加热效率大于90%,管道天然气温度提高10℃以上,可有效解决高中压调压站的冻堵冻胀问题。     

金属纤维燃烧器在中餐燃气炒菜灶的应用

分析了金属纤维燃烧器的技术特点，将金属纤维燃烧器应用到中餐燃气炒菜灶上，热效率可提高117%，CO和NOx排放的体积分烽可减少90%以上。     

天然气催化燃烧炉特性及烧制琉璃瓦实验研究

对天然气催化燃烧炉窑近零污染物排放机理及贫天然气和空气全预混催化燃烧方式进行分析,用天然气催化燃烧炉窑进行烧制琉璃瓦的实验研究。测量炉窑炉门关闭前后炉膛内的温度分布并多次实验总结烧制琉璃瓦工艺,测定其中两次烧制过程中炉窑出口烟气的成分及含量,并对比分析。结果表明,炉门关闭后炉膛内部垂直方向温度变化缓慢,保证了琉璃瓦受热均匀;炉膛内温度增长平稳,最终可达到900℃,满足琉璃瓦的烧制条件;两次烧制过程中炉窑出口处烟气中CO、NO_x等有害气体均较少,可以达到近零污染物排放,且烧成的琉璃瓦成品外观光滑整洁,釉色透亮。