微燃烧器气体混合特性及燃烧性能研究

关于微尺度燃烧的研究主要集中在燃烧器结构、环境因素、燃料入口参数等对火焰传播状态和稳定的影响。在预混燃烧研究过程中,一般默认燃料和助燃剂已经混合均匀好,少有研究不同进气方式对燃料和助燃剂混合效率以及燃烧特性的影响。通过对不同入射角度微燃烧器内气体混合及燃烧情况开展数值仿真研究,发现冷态时入射角度为45°时气流冲击较小,混合效果最佳。燃烧着火位置随夹角增大而逐渐后移,入口段周围,夹角越小,温升越快。     

微燃烧器内甲烷催化燃烧的数值模拟

联合使用CFD软件、FLUENT和化学反应动力学软件DETCHEM对甲烷—空气混合物在有逆流换热的微燃烧器内的催化燃烧进行了数值模拟。计算中只考虑了甲烷在催化表面上的反应。燃料一空气混合物的当量比为0．4,燃烧器外壁面分剐采用等温边界条件和与环境的对流换热边界条件,并比较了这两种边界条件对可燃混合气燃烧的影响。计算结果表明,催化燃烧可以实现常规方法无法实现的甲烷低温、高效转变。     

小型锅炉的双向燃烧技术

介绍了双向燃烧锅炉的结构及其热力特性。     

燃烧室结构对微燃烧器内甲烷燃烧的影响

为了合理设计微燃烧室,建立了微燃烧室内的湍流燃烧模型,采用Fluent软件对不同结构微燃烧器中甲烷/氧气的燃烧特性进行了数值模拟.甲烷/氧气的当量比为1,混合气流量为200mL/min,入口温度为300K,并比较了不同结构微燃烧室内燃烧情况的差异.计算结果表明,随着燃烧器的长度和宽度增加,燃烧室内的温度升高,甲烷的浓度下降.     

分层燃烧技术在小型工业锅炉上的运用

阐述了小型工业锅炉在燃料燃烧上存在的主要问题及原因，并提出分层燃烧技术用于小型工业锅炉的改造方案及其特点。     

Swiss-roll型微燃烧器的燃烧数值模拟

建立了Swiss-roll型微燃烧器的燃烧模型,采用FLUENT软件对微燃烧器中甲烷/空气的燃烧特性进行了数值模拟,研究了甲烷/氧气的当量比为1时流速不同对微燃烧器内燃烧的影响。计算结果表明,Swiss-roll型微燃烧器有利于甲烷在微燃烧室内的充分燃烧。     

氢燃料微混燃烧技术研究进展

微混燃烧技术采用数量众多、结构简单的微型喷嘴替代传统的大直径喷嘴,主要目的是通过减小喷嘴直径,提高微混喷嘴的混合强度,从而提高预混气的混合均匀度,以促进H₂在燃气轮机中的安全稳定燃烧,并降低NO_x排放。本文总结了氢燃料微混燃烧技术的研究进展,对H₂在燃气轮机中的工业化应用中进行了探索。结果表明：微混燃烧技术在H₂稳定燃烧及降低NO_x排放方面表现出巨大的潜力。目前,已经发展了纯氢燃烧的微混燃烧技术,该技术最终有望在燃气轮机中大规模应用。     

甲烷在过量焓燃烧器内的燃烧特性

设计了一个通道截面为7 mm x0.6 mm的等速螺线过量焓微燃烧器,并在其中完成了CH4/空气预混气的燃烧实验.通过数据采集系统得到了微燃烧器端面的温度分布,使用气相色谱法分析了烟气成分.实验结果表明,过量焓燃烧器能够通过逆流换热有效地实现热量回收,提高可燃预混气进入燃烧区前的温度,有利于微尺度火焰的稳定,并在较宽的空气过量系数范围内实现甲烷/空气预混气在燃烧器的中心稳定燃烧.当空气过量系数大于1时,甲烷可以实现完全燃烧;当空气过量系数小于1时,烟气中存在H2和CO,但无残留的甲烷.     

低NOx燃烧技术综述

简述各种煤粉锅炉在满足环保要求的前提下,采用经济有效的技术措施,组织良好的燃烧,控制煤在燃烧过程中NOx的生成,低NOx燃烧技术及在实际工程中的应用。     

重型燃气轮机先进低NOx燃烧技术分析

对重型燃气轮机领域中的低NOx燃烧技术进行介绍与说明,首先简要论述了重型燃气轮机燃烧室中氮氧化物的产生机理及抑制方法,其次,介绍了贫预混多喷嘴分级燃烧技术、富油/烽熄/贫油燃烧技术和贫预混低旋流燃烧技术等7种可用于重型燃气轮机燃烧室的先进低NOx燃烧技术,并详细论述了这7种低NOx燃烧技术的作用原理及应用进展,可为国内重型燃气轮机低污染燃烧室的设计与研制提供技术参考.     

氢气微尺度催化燃烧过程的数值模拟

通过耦合计算流体力学软件FLUENT和化学反应动力学软件CHEMKIN,并运用空间气相和表面催化详细化学反应机理,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行了数值模拟,讨论了不同反应模型的燃烧特性以及表面催化反应对空间气相反应的影响。计算结果表明：OH浓度的高低可用来判断微型管道内是否发生表面催化反应。由于壁面的催化作用,空间气相反应发生的难度增加,即表面催化反应对空间气相反应有抑制作用;表面催化反应对空间气相反应的影响能被分成三种类型。计算结果为在微型动力系统中实现催化燃烧以及扩展燃烧极限提供了理论依据。     

Optimization of flame stabilization methods in the premixed microcombustion of hydrogen–air mixture

The premixed combustion of a lean hydrogen–air mixture is analyzed in this study to examine various properties and flame stabilization. A two-dimensional (2D) analysis of a microscale combustor is performed with various shapes of bluff bodies (e.g., circular and triangular). Nine bluff bodies are placed at the entrance of the microscale combustor and solved with 2D governing equations. The analysis is performed with the three velocities of 10, 20, and 30 m/s, but the equivalence ratio is fixed in all cases. The various characteristics of the microscale combustor are studied such as the temperature of the wall, difference in peak temperature, the mean velocity at the outlet, and temperature of the exhaust gases. Flame stabilization depends on various factors such as bluff body shape and size, and the velocity of the fuel–air mixture at the inlet and recirculation zone. In comparison to all bluff body cases, we observe that the wall blade bluff body is the most efficient (low exhaust gas temperature, large recirculation zone, low mean velocity at the outlet of the microcombustor, and high wall temperature) compared with all eight other bluff body cases. Combustion efficiency is directly proportional to the wall temperature, meaning that the microcombustor with wall blade bluff bodies is more efficient with a stabilized flame. The simulation results are compared with published data on an L/D ratio of 15.     

生物质燃烧技术的应用

生物质作为一种可再生能源,替代矿物燃料可降低大气中ＣＯ２,ＳＯＸ物ＮＯＸ的排放。本文简述了生物质的基本概念及其燃烧过程的机理,介绍了主要的生物质燃烧技术的 实际应用情况,并重点叙述了生物质和煤的混合燃烧,生物质ＩＧＣＣ等两种先进的生物质气化技术和它们在示范电站中采用的系统设备,生物质燃料种类,运行性能     

燃烧室内自激励振荡燃烧的数值研究

采用数值方法研究了Langhorne型燃烧室内自激励燃烧驱动振荡的不稳定现象．应用非稳态雷诺平均法、雷诺应力紊流模型和涡团耗散燃烧模型,捕获了该类型燃烧室内两种当量比条件下的不稳定燃烧特性．数值模拟结果给出振荡燃烧发生时燃烧室内的压力振荡频率和幅值,并同实验结果进行了比较．证明了在两种当量比下分别存在着“强振荡”和“弱振荡”,并给出了两种当量比条件下不稳定燃烧时火焰的周期影像,详细分析了振荡发生时燃烧室内的火焰发展情况．     

煤气混合气表面燃烧过程的控制要素

煤气混合气表面燃烧技术是一项低污染节能型燃烧技术,在工业加热方面具有广泛用途。简要地分析了煤气混合气表面燃烧过程的控制要素。     

旋流煤粉燃烧技术的发展

文中回顾了国内外旋流煤粉燃烧技术的发展,根据二次风的供入方式,一次风粉混合物煤粉浓度的不同将此类技术分为三类：普通型、分级燃烧型、浓缩型、浓缩型又分为高浓度型及浓淡型,总结了各种类型燃烧器在火焰稳定性、燃烧效率、ＮＯｘ排放、结渣、高温腐蚀、调节性能等方面的特点,指出浓淡型旋流煤粉燃烧器是我国旋流煤粉燃烧技术的发展方向。     

里克型脉动燃烧技术工程化应用实验研究

分析了直管形里克脉动燃烧器的缺陷,用两端收缩的办法成功地实现了燃烧室直径１米,长径比４．５的里克－ＺＴ型脉动燃烧器燃烧脉动燃烧,初步解决了里克型脉动燃烧器的大型化问题。     

电厂锅炉立体分级低氮燃烧改造

某自备电厂#1、#2机组锅炉燃烧器NOx排放值在500~600 mg/Nm3之间,为达到国家标准,采用水平与垂直方向分级而形成立体分级燃烧技术进行改造。改造后经测试,在300 MW负荷,省煤器出口含氧质量分数ω(O2)3.5%的前提下,NOx排放≤350 mg/Nm3[ω(O2)=6%],飞灰含碳量不大于改造前的水平,改造效果显著。