射流参数对单烧嘴燃烧室高温空气燃烧特性的影响的数值研究

以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个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800 mm×800 mm×1 400 mm,燃烧器烧嘴由燃气和高温预热空气多股射流组成,其中燃料射流喷口为圆形,直径为10 mm,位于中心。空气射流喷口为5个等面积的圆形,置于燃气射流喷口周围。湍流输运方程采用标准k-ε双方程模型,气相燃烧模型采用β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NOx。对燃气射流和空气射流的进口参数对燃烧室内的燃烧特性的影响进行了模拟计算和分析。计算结果表明射流进口参数将影响和改变燃烧室内的烟气回流及其与燃料、空气的混合过程,从而影响局部温度、氧浓度的分布和决定燃烧状况、影响最终的NOx排放量。其中随着燃料射流和空气射流速度比和燃料射流倾角的增大,燃烧室内的烟气回流区域扩大,强化了燃料、空气和烟气的混合,使低氧区域扩大,燃烧室内最高温度和平均温度都降低,NOx生成量明显降低。研究结果对于工业炉的烧嘴设计有一定参考意义。     

梭式窑高温空气燃烧的数值模拟

对梭式窑内流动及燃烧进行数值模拟。研究发现,燃料喷嘴与空气喷嘴位置对调前NOx的生成量为4406.09×10-6,对调后仅为1555.95×10-6,以此为依据确定了燃料喷嘴与空气喷嘴的相对位置。研究还表明,相同质量流量的常温空气(303K)助燃时,NOx的生成量为465.62×10-6,而预热空气(1212K)助燃时,NOx的生成量为1555.95×10-6。     

逆向式高温蓄热空气燃烧过程的数值研究

逆向式高温蓄热空气燃烧是一项节能、环保的新技术。数值研究了氧气浓度和燃气流量的变化对逆向式高温空气燃烧火焰特性的影响。适当地降低燃料进口流量和预热空气中的氧气浓度 ,可以使温度场分布更加均匀 ,减少炽热火焰的产生 ,并大幅度地减少NOx 的排放。     

高温空气燃烧NOx生成规律研究

高温空气燃烧技术通过回收烟气中的余热,实现高效节能.由于采用高温空气助燃,所以NOx的生成规律和常规燃烧不同.本文以5喷口带夹角烧嘴做为研究对象,通过数值模拟的方法对NOx生成进行了系统的研究,得出了助燃空气预热温度、助燃空气的含氧量、过量空气系数、空气射流的角度和钢坯吸热热流等5大因素对NOx生成的影响规律.     

高温空气燃烧炉内燃烧特性的数值研究

采用数值模拟法,研究了高温空气燃烧炉内不同空气预热温度、氧气浓度和燃气入口温度对火焰特性和NOx生成和排放的影响规律。研究表明,在提高空气预热温度、降低氧气浓度条件下,在较大范围内进行燃烧,火焰体积变大,炉内温度的峰值相应降低,温度分布更均匀,NOx的生成量大幅度降低。提高燃气入口温度,可抑制燃料和空气在主燃烧区的混合,使火焰内反应物的分布更加均匀,抑制了热力NO的生成,从而减少了NOx的排放量。     

高温空气平焰燃烧过程的数值分析与比较

通过数值模拟方式分析了高温空气平焰燃烧的特点。并从火焰结构、能量利用与NOx排放等角度，与常规平焰燃烧进行了比较。数值模拟结果显示。通过助燃空气预热来高效回收烟气余热，烟气再循环来获得低氧燃烧环境，减少NOx的生成与排放，在相同的加热能力与相同的NOx排放条件下，高温空气平焰燃烧可节能45％，减少温宣气体排放45％。     

二次空气对高温低氧空气燃烧污染物排放的影响

利用数值模拟软件分析了二次空气对高温低氧空气燃烧污染物排放的影响.应用分级燃烧技术的燃烧器不仅使燃烧室内具有较高的温度水平,温度场均匀,燃烧效率高,而且NOx的生成量也较低,可以达到节约燃料和降低污染物的综合效果.计算结果分析表明:分级燃烧的二次空气配比对燃烧室内的NOx排放有较大影响.当一次空气占40%左右时NOx排放最少.     

蓄热燃烧技术研究现状分析

对目前国内外工业炉的蓄热燃烧机理方面所做的工作，包括蓄热火焰特性、稳定性和NOx生成等方面进行了介绍，并对以往的数值模拟研究进行了系统分析，指出了工业炉设计的新方法。     

高温空气燃烧技术应用于工业炉的思考

概述了蓄热式高温空气燃烧技术的原理和技术优势,浅析了这项技术在工业炉上应用必将对企业的节能降耗和环境保护带来广阔的前景。     

高温空气燃烧技术的发展与应用

对高温空气燃烧技术 (HTAC)的发展过程进行了简单的回顾 ,概要阐述了HTAC的工作原理、燃烧特性等。对HTAC的蓄热体、换向阀、烧嘴及炉体材料等关键部分分别作了简要介绍。论述了HTAC的应用效果 ,并对其应用前景作了分析。HTAC的推广应用可促进节能和环保     

Numerical Simulation of Combustion Characteristics in High Temperature Air Combustion Furnace

 The influences of air preheating temperature, oxygen concentration, and fuel inlet temperature on flame properties, and NOx formation and emission in the furnace were studied with numerical simulation. The turbulence behavior was modeled using the standard k ε model with wall function, and radiation was handled using discrete ordinate radiation model. The PDF (probability density function)/mixture fraction combustion model was used to simulate the propane combustion. Additionally, computations of NOx formation rates and NOx concentration were carried out using a post processor on the basis of previously calculated velocities, turbulence, temperature, and chemical composition fields. The results showed that high temperature air combustion (HiTAC) is spread over a much larger volume than traditional combustion, flame volume increases with a reduction of oxygen concentration, and this trend is clearer if oxygen concentration in the preheated air is below 10%. The temperature profile becomes more uniform when oxygen concentration in preheated air decreases, especially at low oxygen levels. Increase in fuel inlet temperature lessens the mixing of the fuel and air in primary combustion zone, creates more uniform distribution of reactants inside the flame, decreases the maximum temperature in furnace, and reduces NOx emission greatly.     

顶燃式热风炉高温低氧燃烧技术

 NOx是制约热风炉实现高风温长寿的主要技术障碍。为有效抑制和降低热风炉燃烧过程生成的NOx,研究分析了NOx的生成机制,运用热力型NOx生成模型计算了热风炉燃烧过程NOx生成速率和生成量,开发设计了基于高温低氧燃烧技术（HTAC）的新型顶燃式热风炉,采用CFD仿真模型对比研究了常规热风炉和高温低氧热风炉的燃烧过程和特性。计算得出2种热风炉的温度场分布和火焰形状、浓度场分布以及NOx的浓度分布。研究结果表明,高温低氧热风炉的温度场分布均匀,在相同拱顶温度下,NOx生成量仅为80×10-6,比常规热风炉降低约76%。高温低氧热风炉可以获得更高的风温并可以有效减少NOx排放,实现热风炉高效长寿和节能减排。     

蓄热式高温空气燃烧技术对不同燃料的适应性分析

本文简要论述了蓄热式高温空气燃烧技术的特点；根据对目前国内蓄热式工业炉窑的调查，阐述了该技术对不同燃料的适应性，并对其在节能、环保等方面的优势进行了评价；对蓄热式热交换理论进行了分析；为各种燃料的选用提供了一些参考依据。     

一种新型烧嘴及其高效节能低污染特性分析

本文介绍了一种新型烧嘴的结构和工作原理。陶瓷蓄热体和切换阀是其两个主要部件。高温烟气和低温空气在切换阀的控制下,交替地通过陶瓷蓄热体,从而实现烟气余热回收和助燃空气的预热。助燃空气的预热温度可高达800℃以上。燃料被分成一次燃料和二次燃料两部分,总量很少的一次燃料与高温助燃空气在烧嘴内直接混合燃烧,而总量很多的二次燃料则被直接喷入炉瞠内进行高温低氧条件下的燃烧。文章对高温低氧燃烧方式的高效节能、低污染特性进行了分析。结果表明,采用高温空气燃烧技术实现60％的节能率和低NOx排放是可能的。     

高温空气燃烧技术在陶瓷窑炉的应用分析

高温空气燃烧技术是一种新型燃烧技术,具有节能和NO2排放低等特点,在工业窑炉中有很好的应用前景。结合高温空气燃烧技术研究进展和陶瓷窑炉的特点,从节能、环保及关键设备等方面,分析了该技术在陶瓷窑炉中的应用。