多孔介质钝体火焰稳定性

提出采用多孔介质材料制作钝体火焰稳定器,旨在利用其通透和弥散性能改善钝体后燃空比,从而提高火焰稳定性.通过对实心钝体、平均孔径为1.27,mm和0.32,mm的多孔介质钝体尾迹冷态流场、钝体火焰及其稳定特性对比实验,发现基于来流速度和钝体特征长度尺度的雷诺数对实心和多孔介质钝体回流区产生特性影响较大.多孔介质钝体回流区出现在x/D=1,其长度为(0.8～1.0)D,回流强度35%;实心钝体产生的回流区紧贴钝体,长度为1.4D、回流强度为82%.当空气伴流速度为6.0,m/s时,实心钝体燃料流速度小于3.1,m/s时熄火,而平均孔径为1.70,mm和0.32,mm的多孔介质则分别在实心钝体燃料流速度小于1.6,m/s和0.9,m/s后才熄火.由于多孔介质渗透和弥散作用,钝体后燃料空气混合更好,可获得更宽的火焰稳定范围.当燃料速度相同时,多孔介质钝体熄火的空气伴流速度更大;当相同燃料和空气伴流条件时,多孔介质火焰刚性更强,燃烧更充分.     

稀释气对掺氢天然气层流预混燃烧火焰稳定性的影响

在定容燃烧弹内研究了初始压力为0.1 MPa,初始温度为285 K下掺氢天然气-空气-稀释气体混合气的层流火焰传播过程,获得了在不同掺氢比、稀释度和当量比下的Markstein长度,并结合Markstein长度以及纹影图片分析了氮气稀释气和CO2稀释气对火焰稳定性的影响及其异同.研究结果表明,Markstein长度随着掺氢比的增加而减小.Markstein长度随稀释度的变化规律与掺氢天然气的掺氢比和当量比有关.CO2稀释气对火焰稳定性的影响较氮气更为显著.     

稀释合成气微混合燃料喷射燃烧火焰特性研究

研究了耦合CO2稀释和微混合燃料喷射燃烧的火焰特性.结果表明:耦合CO2稀释和微混合燃料喷射燃烧是一种降低合成气扩散火焰NOx生成量的有效途径;实验范围内排放的NOx质量浓度一般低于2mg/m3,排放的CO质量浓度低于10mg/m3,排放的CO质量浓度随火焰热功率的增大而降低;燃烧器出口温度、壁面温度和喷嘴出口温度等均随火焰热功率的增大而升高.     

W火焰锅炉燃烧稳定性影响因素分析

燃料的性质和炉内良好的燃烧环境是W火焰锅炉稳定燃烧的决定因素。通过对煤粉着火及稳燃机理的研究和对W火焰锅炉运行状况的了解,系统地对影响W火焰锅炉燃烧稳定性的各个因素进行了分析,对锅炉运行和实际生产都有积极意义。     

湿空气非预混火焰的稳定性

利用粒子图像测速技术对钝体后的湿空气回流非预混燃烧火焰流场进行了测量,研究湿空气燃烧火焰的结构特性,以及水蒸气的加入对火焰稳定性的影响,得到湿空气燃烧火焰的稳定性区域图.通过对比湿空气燃烧和普通燃烧火焰转变的临界值,发现湿空气燃烧回流火焰向过渡火焰转变时,燃空速度比的临界值比普通燃烧的低16%~22%,而发生局部熄火时的临界值与普通燃烧时的相比至少低25%.分析表明,湿空气火焰不稳定性主要是由于环流湿空气动量的减少引起的,另外稀释作用和化学发应的影响导致氧原子含量降低也是不稳定的一个原因.     

燃气互换性与火焰稳定性研究

随着燃气品种增多，品质变化，燃气互换性和火焰稳定性成为燃气燃烧理论与技术中极有意义的课题。本文从火焰稳定、热负荷、排烟量３个方面来研究适合于锅炉动力及工业加热类的气互换性；推荐了ＢＦＧ＋ＣＯＧ置换ＣＯＧ的互换准则。     

电站锅炉火焰检测及燃烧诊断技术

电站锅炉的安全运行主要决定于燃烧的稳定性，实时探测燃烧火焰是否稳定，及时作出判断，对电站锅炉安全运行有着重要的实际意义。本文分析了炉膛火焰特征与火焰检测和燃烧诊断的关系，论述了火焰检测的基本原理和方法以及燃烧诊断理论和技术，并对目前火电厂燃煤锅炉应用的各种火焰检测器和燃烧诊断系统进行了分析比较，最后讨论了火焰检测及燃烧诊断技术的进一步研究方向。     

CO2稀释对合成气扩散火焰中氮氧化物生成排放特性的影响

为揭示合成气燃烧过程中氮氧化物的生成机理和抑制措施,利用详细化学反应机理动力学模型研究了CO2稀释对合成气对冲扩散火焰中氮氧化物生成的影响,结果表明:随着合成气成分的变化及稀释剂CO2的添加,扩散火焰结构及不同NO生成机理对总NOx排放的贡献发生显著变化;低火焰拉伸率下主要表现为热力型NO,但在高火焰拉伸率下,因CH4存在,使总NO生成高于不含CH4的合成气;随CO2稀释剂的添加,NOx的排放指数EI<,NOx>呈单调下降趋势,并且稀释空气的效果优于稀释燃料的效果.     

合成气稀释旋流扩散火焰稳定性研究

通过激光诱导荧光(PLIF)和照相等方法研究了合成气稀释旋流扩散燃烧特性。研究了空气、燃料旋流强度及它们相互配合对火焰稳定性的影响,发现燃料空气反向旋流情况中在扩张段出口上方具有较高的OH浓度,说明这种流动组织方式加强了初始阶段的混合,强化了化学反应,从而有利于燃烧的稳定;在所实验的范围内,强化空气旋流和燃料旋流都起到稳定燃烧的作用;在燃料和空气出口附加扩张段能起到稳定火焰的作用,在一定范围内,扩张段张角对火焰形态影响较大,扩张段张角小,火焰细长,扩张段张角大,火焰粗壮。     

自由射流预混合微火焰的燃烧特性

对静止空气中自由射流微喷管甲烷/空气预混合火焰的燃烧特性进行了实验研究,考察了火焰高度特征及其相关影响因素,详细探讨了尺度变化对微火焰熄火极限的影响.结果表明:微喷管射流预混合火焰为层流火焰,火焰高度与微喷管出口流速成止比,火焰高度随当量比减小而减小;同一当量比下,无量纲参数H/d(火焰高度/微喷管直径)与出口Re数呈线性关系.微尺度效应导致预混合火焰淬熄速度明显增大,同时可燃极限当量比远大于1,微预混合火焰发生淬熄的主要原凶是微尺度下热量和质量扩散作用明显增强.     

基于火焰序列图像的煤粉燃烧稳定性判别

研究煤粉燃烧稳定性判别问题。对煤粉火焰图像进行了分析，提出了差分图像相对变化量作为特征参数来表征燃烧稳定性的方法，在此基础上提出了一种燃烧稳定性模糊判别方法。该方法将燃烧稳定性知识用语言形式描述出来，通过建立语言与特征参数之间的模糊关系，进而建立了特征参数与燃烧稳定性之间的模糊模式关系。试验表明：判别方法能有效地进行燃烧稳定性判别。这对实现燃烧状态自动监测，保障锅炉安全运行具有实际意义。图5参4     

W火焰锅炉的燃烧调整

对阳城国际发电有限责任公司6台W火焰锅炉的煤质燃烧特性、制粉系统和二次风配风结构进行了分析,得出锅炉出力无法达到额定负荷,在高负荷下需投油助燃的原因.在此基础上,对制粉系统和二次风挡板进行了调整和优化.调整后的运行结果表明:在燃用哈氏可磨系数为38和48的煤种时,都实现了锅炉不投油助燃带负荷至350 MW,同时锅炉效率明显提高,煤耗大幅下降.     

脉动供燃料燃烧技术及火焰频率特征

介绍了一种天然气的新型脉动供燃料燃烧技术,该技术能有效降低NOx,提高传热效率,节约能源,且改造简易,运行经济;阐述了其技术原理,综述了其发展状况,指出对我国燃烧技术改进的重要意义.利用直接摄像技术,对一个采用该燃烧方式的射流火焰在不同流量脉动频率下的火焰类型和结构特征进行了研究.结果发现,随脉动频率变化出现了丰富的火焰类型.燃气脉动与系统共振特性相耦合影响火焰脉动特性,在系统共振和谐振频率附近,火焰根部出现崩溃混合,且火焰湍动升起,火焰长度变短.在某些频率下火焰直长,具有清晰的贫富燃交替结构.     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究,分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时,CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值,着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时,只出现一个峰值,主要是碳粒子热辐射,峰值处出现剧烈波动,相位提前,无自由基的光辐射。试验表明,火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。     

甲烷/高温烟气稀释空气的Mild燃烧过程的数值研究

中低氧浓度稀释MILD燃烧与传统有焰燃烧方式相比,燃烧室内温度相对均匀,可以有效控制和降低NO_X等污染物排放。燃烧室内的烟气循环导致的混合气稀释程度、预热温度以及流场应变率对Mild燃烧过程有重要影响。通过对不同稀释和预热程度的一维层流对撞扩散火焰进行计算,研究了烟气回流稀释/预热形成的Mild燃烧情况。数值计算结果表明,Mild燃烧能很好的控制燃烧场的最高温度和反应放热速率,得到较为均匀的温度场,并因此降低产物中污染物的浓度。对不同预热温度、不同拉伸率下工况的计算证明了Mild燃烧能够扩展燃料的燃烧极限,Mild燃烧对流场等外部干扰的敏感度较小,燃烧稳定。     

轻油预蒸发燃烧中的稳焰技术

介绍液体燃料预蒸发燃烧的技术原理,分析轻油预蒸发燃烧中的火焰稳定问题,并重点介绍目前在实现轻油预蒸发燃烧中所采用若干稳焰措施。