燃气炉内旋流强度对NOx生成特性的影响

 NOx的控制是燃气炉燃烧过程洁净优化的重点,其关键问题在于湍流燃烧过程中NOx的生成机理。采用燃气实验炉和综合烟气分析仪等设备,研究了旋流强度对平焰燃气炉内火焰特性、温度场和烟气中NOx生成特性的影响规律。准确测量了不同燃烧工况下炉内中心垂直剖面温度和烟气中NOx含量,并分析了不同旋流强度下炉内火焰特性。研究结果表明,适当增大旋流强度可以使燃烧区和炉膛顶部温度更加均匀,进而有效降低烟气中NOx的含量。     

平焰炉内燃气管位置对NO_x生成特性的影响

控制氮氧化物(NOx)的生成是燃气炉燃烧过程洁净优化的重点。采用燃气试验炉和综合烟气分析仪等设备,研究了燃气管插入深度对平焰燃气炉内火焰特性、温度场和烟气中NOx生成特性的影响规律。准确测量了不同燃气管插入深度下炉内中心垂直剖面温度和烟气中NOx含量,分析了不同燃气管插入深度条件下炉内火焰特性。结果表明:适当降低插入深度可以使燃烧区域扩大并降低炉膛顶部局部高温区温度,进而有效降低烟气中NOx的含量。     

烟气自循环加热炉内预热空气温度对燃烧过程的影响

高温空气燃烧技术中预热空气温度对炉膛内的燃烧特性及火焰特性有重要的影响。就不同预热空气温度对烟气自循环加热炉的影响进行了模拟研究。结果发现：预热空气温度一般加热到900～1100K为最佳。NOx浓度随着预热空气温度的升高而增大,一旦预热空气温度超过1500K,NOx的生成量将急剧升高。     

高温低氧条件下平焰燃烧NOx生成特性的研究

针对强旋流平焰燃烧采用高温低氧燃烧条件,应用粒子成像测速技术(PIV)对烧嘴下方的主要燃烧区速度场进行了测量,同时对炉内温度场,排烟口NOx进行测量。经过实验研究,在高温低氧燃烧条件下,燃烧稳定,燃气燃烧完全,燃烧区温度分布均匀,NOx生成量下降到30×10-6。通过蓄热室,空气由20℃预热到200℃,烟气温度由800℃降低到80℃,达到了节能环保的效果。     

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。     

明火烧嘴炉内燃烧过程的数值模拟

利用热流体模拟软件STAR-CD的EBU燃烧模型,结合热力NOx生成模型以及辐射模型,对明火烧嘴炉内燃烧过程的温度场和NOx等各种烟气成分浓度场进行了数值模拟,分析了不同燃气流量和采用烟气回流之后对炉内工况的影响.所得结论对试验起到进一步的指导作用.     

助燃空气O2浓度对熔铝炉内温度分布及NOx生成量影响

烟气再循环技术是降低熔铝炉能源消耗和NOx排放的有效途径.为此,利用FLU-ENT软件对采用烟气再循环技术的某熔铝炉的燃烧过程进行数值模拟计算,分析了助燃空气中的O2浓度对炉内温度分布的均匀性及NOx生成特性的影响.结果表明,助燃空气O2含量的降低有利于炉内气体的混合和稀释,有利于炉膛内温度的均匀分布,也有利于减少NO...     

还原炉和烟化炉放渣期烟气NOx含量控制可行性实践

通过分析燃料种类、过剩空气系数、炉内燃烧温度和锅炉负荷率对还原炉和烟化炉烟气中NOx含量的影响,重点阐述在放渣期控制过剩空气系数和炉内燃烧温度,降低排放尾气中NOx含量并产生经济效益的可行性实践.结果表明,通过在放渣期实施降风、降气、降炭措施,烟气中的NOx含量显著下降,且节能减排效果明显,还原炉氧气消耗量和燃料用量逐...     

甲烷在不同空气温度下MILD燃烧的数值模拟

采用Realizable k-ε湍流模型和EDC燃烧模型对甲烷进行了不同预热空气(303 K和673 K)下的MILD燃烧数值模拟。模拟结果显示:预热空气下炉内温度明显高于常温空气下,而氧气含量则低于常温工况;模拟的CO峰值随着预热空气温度的升高向炉膛中心发生了迁移;对NO的预测,预热空气下的模拟值高于常温工况下,但是总体来讲,模拟炉内的NO含量很低。模拟炉内的近燃烧器区域出现了低温高氧区,表明以燃烧化学反应速率低为显著特征的MILD燃烧,在炉膛进出口处,存在强烈的烟气卷吸混合稀释,针对此区域的燃烧,湍流混合影响可能大于化学反应的影响。     

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。     

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。     

内燃式热风炉燃烧器结构优化

针对内燃式热风炉在燃烧期烟气中CO含量超标问题开展研究工作,提出一种改进型的矩形燃烧器结构,在煤气通道中加入挡板来改变高炉煤气的流动方向。以某公司3号高炉热风炉为研究对象,建立了内燃式热风炉矩形燃烧器和燃烧室的三维模型。利用CFD模拟技术对矩形燃烧器的原始结构和改进后的结构进行燃烧模拟,在矩形燃烧器中加入的煤气挡板分别采用45°、60°、75° 3种倾斜角度放置,分析在不同倾斜角度下的温度场和CO浓度场。与原始结构的结果进行对比,结果表明,优化结构之后燃烧室出口截面的温度场中高温区范围有所扩大,两端眼角处的CO平均体积分数有一定程度减少。当煤气挡板的倾斜角度为60°时出口截面平均温度上升最大,平均温度从1 669 K上升到1 676 K,出口烟气中的CO平均体积分数下降最多,CO平均体积分数从0.007 028%下降到0.005 678%。     

大型高炉热风炉技术的比较分析

 主要针对5000m3级别大型高炉的高风温热风炉技术进行技术比较分析,选择5000m3级别大型高炉的设计实例,在风温、风量、燃烧介质等热风炉设计参数相同的同口径条件下,对Didier外然式热风炉和顶燃式热风炉进行本体表面积和表面散热比较,同时通过数值模拟分析,比较这2种热风炉的高温烟气速度分布、高温烟气流场分布、格子砖顶面温度分布,为大型高炉热风炉形式的合理选择提供建设性建议。通过比较分析,顶燃式热风炉的本体结构技术、流场热传输技术较其他形式热风炉具有明显优点,顶燃式热风炉技术是目前高风温热风炉技术发展的趋势,对于大型高炉采用顶燃式热风炉技术可以取得可观经济效益。     

首钢京唐BSK顶燃式热风炉的燃烧技术

 为开发5500m3高炉BSK顶燃式热风炉技术,对顶燃式热风炉的燃烧机制和燃烧特性进行了研究。采用CFD数学仿真模拟研究了BSK顶燃式热风炉环形陶瓷燃烧器的燃烧机制,解析了顶燃式热风炉燃烧室内气体的混合、流动以及燃烧过程,计算分析了顶燃式热风炉燃烧过程的速度场、温度场以及浓度场分布。通过对实体热风炉的冷态测试,验证了CFD数学仿真计算的结果。研究结果表明,BSK顶燃式热风炉采用旋流扩散燃烧技术使燃烧过程速度场、温度场和浓度场分布均匀对称,并可以有效控制火焰长度和火焰形状,使煤气在拱顶空间内充分燃烧。速度场、温度场和浓度场的分布与煤气和助燃空气的初始分布有直接关系。通过燃烧器喷嘴结构优化设计可以显著提高空气与煤气混合的均匀性,改善燃烧室内浓度、温度分布以及火焰形状。     

铁矿烧结过程烟气排放规律分析

摘要：为了研究烧结烟气中COx的排放规律,首先对烧结工序中燃料燃烧行为进行研究,分析COx的生成机制。然后模拟生产现场烧结过程,使用烟气分析仪对烧结烟气进行检测,分析烟气温度、负压、烟气成分等数据,并结合烧结料层状态解析了烟气参数变化与料层状态之间的相关联性。实验结果得出,影响烧结烟气中CO质量浓度的主要因素是温度;CO、CO2和氮氧化物质量浓度变化一致,与O2气体积分数变化负相关;CO、SO2和氮氧化物浓度有相同的极值时间,此时烟气温度达到最快上升期;烧结点火结束之后至烟气温度上升之前是分段处理烟气中CO的黄金阶段。     

Analysis of flue gas emission law in sintering process of iron mine

In order to study the emission law of COx in the sintering flue gas, firstly, the fuel combustion behavior in the sintering process was studied and the generation mechanism of COx was analyzed. Then, the sintering process in the production site was simulated. Sintering flue gas was detected by the flue gas analyzer. Flue gas temperature, negative pressure, and flue gas composition were analyzed. The correlation between the change of flue gas parameters and the state of sinter bed was analyzed. The experimental results can be concluded that the main factor affecting the mass concentration of CO in the sintered flue gas is temperature. The changes of CO, CO2 and NOx mass concentrations are consistent and negatively correlated with the changes of O2 gas volume fraction.CO, SO2 and NOx concentrations have the same extreme time, and the flue gas temperature reaches the fastest rising period. The golden stage of staged treatment of CO in flue gas is from the end of sintering ignition to the rise of flue gas temperature.     

烟气成分分析装置在提高炉窑热效率中的应用

介绍燃烧产物及烟道气体中氧气和一氧化碳的含量对炉窑热效率的影响,以及烟气分析仪器的工作原理及其在提高炉窑热效率中的应用。     

Hazard Control of NOxin Hot Stove

Hazard control of NOxis very important for the long life of hot stove shell and environmental protection.NOxconcentrations during different operation periods of hot stove were calculated according to thermodynamical and dynamical analyses.The results were verified by the previously measured data.Then,the influence of hot stove operation parameters on NOxconcentration and the mechanism of liquid water formation in hot stove were studied.The results indicated that in gas period,the dome temperature should be controlled below 1 420 ℃in order to decrease NOxemission.In the case of banking operation,NOxconcentration was about 40-60times higher than that in gas period.Hence,reasonable measures should be taken to reduce banking operation,especially in the situation of large excess air ratio.Since NOxformed during the whole operation process,the most effective way of preventing liquid water and HNO3generation is to control the pipe and shell temperature,which should be higher than the condensation temperature of water vapour.The condensation temperature should be considered as the design temperature of pipe and shell for hot stove.