折流挡板倾斜角度对管壳式换热器传热影响的数值模拟

利用CFD软件,通过对小型管壳式换热器建立数值模型,研究改变折流挡板倾斜角度(0°、5°、10°、15°、30°和45°)对换热器内部流场以及换热效果的影响规律。结果表明:在不同入口水速下(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 m/s),换热器内水流温升率和总热传率受折流挡板倾斜角度变化的影响规律不同;随着折流挡板倾斜角度的逐渐增大,换热器内部压力分布逐渐均匀,换热器进、出口压降减小;折流挡板倾斜角度取5°时,可以获得较小的压降率、较大的温升率和总热传率。     

气脉冲发生器中火焰传播与压力变化的研究

燃烧气脉冲发生器用于电厂锅炉除灰，其工作原理是预混可燃气体在右端部分开口在内部有障碍物的容器中快速燃烧，以形成一定的压力脉冲，并产生作用于积灰表面的射流和冲击波，火焰在端流扰动装置的作用下不断加速，容器中的压力不断上升，火焰传播愈快，压力波形愈陡，压力锋值愈高，针对这些现象，该文进行了实验和理论研究。主要研究了乙炔，水煤气，液化石油气和甲烷4种燃料，在不同燃料浓度，不同阻塞比时对火焰传播和压力上升的影响，计算和实验结果对实验应用有指导作用。     

不同空气和燃料旋流强度下合成气稀释扩散火焰特性研究

针对合成气旋流扩散燃烧开展研究,测量燃烧中间产物OH自由基浓度及火焰温度分布,研究不同燃料和空气旋流强度对合成气旋流火焰的影响。实验结果表明,燃料旋流和空气旋流对合成气旋流扩散燃烧均有重要影响,燃料旋流对火焰结构的影响则更大。随着燃料和空气旋流数的减小,火焰面变薄,不连续的火焰面增多,被卷吸到回流区的OH自由基和高温反应物减少,容易导致燃烧不稳定。在扩张段出口区,温度和OH自由基的浓度分布有较好的对应关系,高OH浓度区域对应温度较高的区域。     

联合循环机组低压汽包内折流挡板流动加速腐蚀分析

针对某联合循环机组低压汽包折流挡板发生的流动加速腐蚀,从折流挡板材质、汽包运行温度、炉水处理工况、炉水流动状态等方面分析了导致腐蚀的原因,指出了汽包内部装置中其他部件发生流动加速腐蚀的可能性,提出了抑制低压汽包内部装置流动加速腐蚀的方法。     

基于数字图像处理的生物质混燃火焰稳定性检测方法

低质燃料或混合燃料(如煤粉+生物质等)的燃烧常常出现火焰不稳定现象,导致燃烧效率低、NOx排放量偏高等。由于燃烧器火焰本身的复杂性和现有检测方法的局限性,目前还无法对火焰的稳定性进行定量检测和评估。本文提出一种基于数字图像处理的生物质混燃火焰检测及稳定性评价方法。该方法定义了一个在[0,1]范围内连续取值的通用火焰稳定指数,并采用数字CCD相机采集火焰图像信息,通过图像分析提取火焰长度/高度、亮度、温度、闪烁频率等特征参数,经过对火焰特征参数进行统计分析和数据融合,求得火焰稳定指数,实现火焰稳定性的定量检测和评估。在生物质燃烧试验台对玉米芯、麦秸、柳木和花生壳4种不同生物质两两混合形成的3种混合生物质燃料进行了燃烧试验。试验结果表明定义的火焰稳定指数能够有效表征火焰燃烧状态。     

同向和反向合成气旋流扩散燃烧研究

针对同向和反向合成气旋流扩散火焰燃烧开展研究,测量了燃烧中间产物OH自由基浓度、火焰温度及污染物的排放。实验结果表明,燃烧的稳定性受旋流产生的回流区和扩散混合两方面的因素控制,加强回流有利于燃烧稳定,加强混合也有利于燃烧稳定。燃料和空气同向旋流和反向旋流相比,总回流量较大,能够向回流区卷吸更多的活性自由基OH和热量,从而有利于燃烧稳定。当燃料和空气的旋流数比较小时,混合对燃烧的稳定性也会产生重要影响,空气和燃料的反向旋流由于混合较为强烈从而稳定性比空气和燃料同向旋流时要好。尽管NOx排放受混合的影响,但针对文中的实验,主要是热力型机理对NOx的排放起作用。在CO排放中,较低功率下由于温度较低导致CO排放指数较高,实验中当功率大于34 kW时,温度较高,CO排放接近于零。     

贫煤与煤气混烧锅炉三维温度场的监测与燃烧优化研究

武汉钢电股份有限公司锅炉由于燃用高炉煤气和煤粉2种燃料，导致炉膛比一般670t/h锅炉高约5m，燃烧工况不稳定。为提高锅炉燃烧的稳定性，采用了三维温度场实时监测技术。采用该技术后，可根据火焰中心高度控制燃料量和风量在各层燃烧器问的分配，根据火焰中心在水平方向的偏斜控制四角各燃烧器燃料量和风量的分配，实现』，单个燃烧器的燃烧优化控制，提高了锅炉运行的安全性和经济性。     

拱下二次风下倾角度可调的W型火焰锅炉燃烧特性试验分析

针对福斯特惠勒(FW)W型火焰锅炉实际运行中存在的燃烧不稳定、煤粉燃尽性能差等问题进行分析,认为适当增加F二次风下倾角度能够显著增强高温烟气回流,并能减少二次风对一次风火焰的抬升作用,有利于一次风火焰的下冲和煤粉停留时间的延长,从而改善W型火焰锅炉的稳燃燃尽性能.试验表明:F二次风充分下倾后,燃烧稳定性得到极大提高,使得提高氧量和开大拱上油枪风成为可能.在此基础上,通过对拱上油枪风挡板(C挡板)和拱下F挡板的优化调整,使锅炉飞灰含碳量大幅度降低,锅炉效率显著提高,但在F二次风下倾角度不充分时效果不明显.     

CO为主燃料的混合燃料预混火焰燃烧特性研究

以CO为主燃料的混合燃料为对象,应用Chenkin软件,采用包含53种组分、325个基元反应的甲烷燃烧详细反应机理(GRI-Mech 3.0),研究了CO为主燃料的混合燃料预混火焰燃烧特性。结果表明:CO为主燃料的混合燃料最大火焰温度和最大层流燃烧速度都出现在富燃料侧,添加H2可以显著提高火焰温度和火焰的燃烧速度。     

合成气燃气轮机燃烧室的试验研究

对某分管型燃气轮机燃烧室及其两个用于燃烧中热值合成气的改造方案在中压全尺寸试验台上进行了考核和实验研究。试验采用的等容积流率模化准则,即采用与真实燃烧室相同的尺寸、燃料、过量空气系数以及燃料和空气进口温度,而空气的总压和流量以及燃料的流量取为真实参数的1/6。试验结果表明2个改造方案的性能参数,包括燃烧效率、总压损失、出口温度分布、火焰筒壁面温度分布和火焰的稳定性(贫燃料熄火极限)都能够满足设计要求。此外,与原型燃烧室燃烧轻柴油的工况相比,2个改造方案在燃烧合成气时燃烧室主燃区的火焰筒壁面温度升高,而燃烧室的NOx排放大大降低,火焰的稳定性得到明显改善。因此保持火焰筒开孔规律不变,增大气体燃料喷射孔面积并增强旋流对燃烧室进行改造,使其能够高效洁净地燃烧中热值合成气,该方法是可行的。     

湍流热伴流条件下二甲醚射流推举火焰的冷焰特性与稳定机理

发动机内的湍流射流推举火焰具有部分预混燃烧的特征,并且伴随着与冷焰的强耦合作用,因此对其开展基础研究具有重要的理论与应用价值。基于高压热伴流条件下二甲醚(dimethyl ether,DME)湍流狭缝射流燃烧过程的直接数值模拟结果,采用化学爆炸模式分析(chemical explosive mode analysis,CEMA)方法,研究了推举高度内的冷焰结构与反应动力学特性、冷焰与湍流的相互作用,以及它对推举稳定性的影响。结果表明:冷焰反应主要发生在富燃当量比的范围内,冷焰的自着火过程由参与燃料裂解反应的大分子碳氢组分所控制,而热焰的自着火过程由小分子氧化放热反应所控制。CEMA分析表明,火焰不同区域内具有不同的火焰结构、燃烧模式、以及主导组分与基元反应。DME推举火焰的稳定性由稳定点上游贫燃侧窄带区内由链分支反应所引起的自着火过程所控制。尽管湍流拉伸作用会抑制冷焰反应,但是由冷焰反应所产生的低温组分,对于诱导高温着火、形成推举稳定点具有重要作用。     

W型火焰锅炉在山西省的应用及存在问题的探讨

在分析W型火焰锅炉特点的基础上,针对山西省阳光发电有限责任公司和阳城国际发电有限责任公司的W型火焰锅炉运行中出现的燃烧不稳定、飞灰可燃物含量高等问题进行了分析和研究。阳光发电有限责任公司W型火焰锅炉燃烧调整表明,对各风门挡板、乏气挡板及消旋叶片进行调整,可以使锅炉运行状况得到明显改善。针对阳城国际发电有限责任公司的特殊情况,提出了改造燃烧器、提高一次风粉初速、一次风粉初温等建议以改善燃烧。     

DG-1025/18.2—Ⅱ7型W火焰锅炉挡板调整对燃烧的影响浅析

从阳泉二电厂３００ＭＷＷ火焰锅炉的实际运行和燃烧调整的结果来看,各配风挡板开度比例对燃烧的稳定性和经济性起着非常重要的作用,尤其是在变负荷、变煤种情况下。以实际运行和试验数据为依据,从运行调整的角度分析,讨论了各配风挡板的作用及其调整对燃烧的影响,以期能在提高Ｗ火焰锅炉的运行水平方面做些有益的探讨。     

DG—1025／18.2—Ⅱ7型W火焰锅炉挡板调整对燃烧的影响浅析

从阳一电厂３００ＭＷＷ火焰锅炉的实际运行和燃烧调整的结果来看,各配风挡板开度比例对燃烧的稳定性和经济性起着非常重要的作用,尤其是在变负荷、变煤种情况下,以实际运行和试验数据为依据,从运行调整的角度分析,讨论了各配风挡板的作用及其调整对燃烧的影响,以期能在提高Ｗ火焰锅炉的运行水平方面做些有益的探讨 。     

能量平衡法及在线热效率的研究与应用

本文从燃料燃烧的能量转换和守恒原理出发，对锅炉燃烧自动控制系统进行了研究。通过现场实测，找到了一个用火焰参数代表燃料发热量的能量信号和在线热效率信号。该理论的实践证明，在不测量燃料和风量的情况下，能成功地投入燃烧自动控制系统，将锅炉热效率控制在最佳值。     

土石体边坡失稳模拟与阵列挡板阻滑效果研究

在抽蓄电站建设过程中形成了众多大型土石体边坡，其稳定性严重影响着工程的可靠运行。为准确反映土石料特性、边坡失稳的大变形特性及挡板阻滑效果，采用三维离散元仿真方法，研究其失稳过程与影响范围。依据滑移体的堆积形态及速度变化规律，将土石体边坡的失稳过程分为快速滑移、二次滑移、平稳滑移和蠕动滑移4个阶段。通过监测不同位置颗粒的运动速度、能量演化规律，分析了无防护措施下边坡失稳对下游河道、建筑物的影响。通过制定矩形、圆形和三角形截面挡板的离散元模拟方案，构建了包含冲击力、堆积体速度、堆积体位移、挡板截留能力等多个评价指标的阵列挡板阻滑效果评价体系。经综合分析，建议镇安抽蓄电站土石体边坡工程采用三角形截面阵列挡板。本文也可为类似边坡工程的失稳模拟和防护设计提供参考。     

介质阻挡放电边缘电场对甲烷燃烧强化的影响

燃烧强化是介质阻挡放电的一种新应用,是加速燃烧的化学动力学过程,从而提高燃料的点火性能、燃烧速度和稳定性等燃烧特性的一种新技术。为此,利用一种同轴介质阻挡放电结构对甲烷进行放电,然后将处理后的甲烷与空气混合、燃烧,研究放电对火焰形态的影响。实验现象表明经处理后燃料的燃烧火焰的整体位置向下移动,出现回火现象,通常认为这是由火焰的燃烧传播速度增加所引起的。但该文认为这种回火现象是由介质阻挡放电电极的边缘电场效应所引起的。边缘电场加速燃料等离子体与空气的混合过程,并最终引起回火。该文采用添加绝缘导管的方法考察边缘电场对燃料气体混合过程的影响,证实了带电粒子在边缘电场的作用下会改善燃料气体的混合过程。     

流线型挡板对PEMFC性能的影响

优化质子交换膜燃料电池PEMFC（proton exchange membrane fuel cell）的流道结构是强化反应气体传输及提升输出性能的一种重要方法。在PEMFC直流道中添加了一种新型流线型挡板结构,与矩形挡板进行了对比,并分析了流线型挡板的背风面长度对PEMFC传质特性的影响。最后在平行流场中添加流线型挡板,研究了挡板的分布方式对PEMFC性能的影响。结果表明,在直流道内添加挡板提高了挡板下方反应气体的流动速度,增加了扩散层中的反应气体总通量,PEMFC电流密度得到提高。当流线型挡板的背风面长度增加时,有利于减小挡板后方的涡流大小。此外,在平行流场中添加流线型挡板并采用交错分布时,增大了平行流场中的反应气体压降,提高了催化层中的反应气体浓度。当工作电压为0.5 V时,采用交错分布平行流场的PEMFC电流密度比常规平行流场提高了3.4%。研究结果可为今后挡板优化及分布方式的研究提供理论基础和技术储备。     

改变燃料特性对某W火焰锅炉性能影响的实验研究

以某2 060 t/h W火焰锅炉为研究对象,在分析研究对象现状的基础上,总结改变燃料特性以后锅炉燃烧工况发生的变化,分析多煤种混合燃烧对锅炉运行性能的影响机理,采用热重分析技术及数值模拟技术实验验证利用煤种特性差异形成燃料分级燃烧的新途径,提出适当改变燃料特性采用多煤种混合燃烧方式是解决W火焰无烟煤锅炉安全高效清洁运行的一种有效方法。     

FW型W火焰锅炉燃烧调整试验

对DG1025/18.2- Ⅱ15型W火焰锅炉进行了燃烧调整试验,得出对配备D-11-D磨煤机的正压直吹式制粉系统,煤粉细度主要由一次风压决定,一次风压提高则煤粉变粗:二次风下倾后锅炉可大幅提高送风量,有效降低了飞灰可燃物含量;通过C挡板和F挡板的调整可改善氧量沿炉膛宽度方向分布不均的问题.经过燃烧调整,炉膛燃烧稳定性...