高温空气燃烧中燃气/空气速度比对NOX生成的影响

尽管高温空气燃烧技术被广泛地应用于工业炉中,但对高温空气燃烧的火焰特性以及氮氧化物生成机理还不是很清楚.研究目的是使用数值模拟方法来分析燃气/空气喷射速度比对NOx生成的影响.结果表明随着燃气/空气喷入速度比的增大,火焰峰值温度略有上升,但炉内温度分布趋于均匀,NOx的排放量从Vfuel/Vair=0.6时的202×10-6(3%O2)下降到Vfuel/Vair=2.4的111×10-6.另外进行了非稳态燃烧过程数值模拟,表明仅在烧嘴换向瞬间,火焰峰值温度波动较大,而炉内平均温度和NOx的排放量波动不大.     

旋流对天然气高温空气燃烧特性影响的数值模拟

以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个新型轴向旋流式单烧嘴燃烧室内天然气的高温空气燃烧特性进行了数值研究。采用数值模拟的方法研究了同心式轴向旋流燃烧器（HCASbumer）中螺旋肋片的旋转角度对燃烧特性的影响,其中湍流采用Reynolds应力模型,气相燃烧模拟采用β函数形式的PDF燃烧模型,采用离散坐标法模拟辐射换热过程,NOx模型为热力型与快速型。计算结果表明,对预热空气采用旋转射流时,能明显降低NOx生成量。对于HCAS型燃烧器,随着空气射流旋转角度的增大,燃烧室内的回流区域增大增强,降低了局部的氧体积分数分布,燃烧室中平均温度和最高温度都有所增加,且燃烬程度大幅度提高,而局部高温区缩小,只在靠近入口处出现。总的NOx排放量随着空气射流旋转角度的增大先减小,后增大。因此,适当调整肋片的旋转角度可以降低NOx生成量。     

高温空气平焰燃烧过程的数值模拟

高温空气燃烧技术是一种新型高效低污染燃烧技术,而平焰燃烧是一种以辐射传热为主的传统工业炉窑燃烧技术,将二者相结合,进行了高温空气平焰燃烧过程的数值模拟研究,采用燃料深度给入方式成功实现了传统平焰预混或半预混燃烧向非预混燃烧的转变,并分析了高温空气燃烧技术与平焰燃烧相结合的可行性及其燃烧特性。     

回转窑内生物质高温空气燃烧过程数值模拟

结合高温空气燃烧(HTAC)技术的特点,利用计算流体力学(FLUENT)软件,对回转窑内空间生物质在传统燃烧和不同温度下HTAC等3种典型工况进行了数值模拟与分析。计算结果表明:窑内生物质燃烧存在水分蒸发、挥发分逸出燃烧和焦炭燃烧的3个过程;高温低氧燃烧可以降低炉内温度峰值,使炉膛内温度场均匀,抑制NO_x的产生;提高空气温度和氧气体积分数可以加快燃烧过程;低氧燃烧时,要使燃烧完全,须提高过剩空气系数,同时还需要增加回转窑长度。     

燃烧参数影响高温空气燃烧特性的数值分析

高温空气燃烧技术具有高效节能和低NOx排放等多重优越性,是一种新型燃烧技术。为了深入研究高温空气燃烧机理和低氮氧化物排放特性,将湍流N—S方程与扩散燃烧模型和热力型NO生成模型相结合,研究了低氧浓度条件下,燃烧参数,如燃气供应量,过量空气系数,进口空气预热温度以及进口空气氧含量对燃烧的影响,为发展高温空气燃烧技术提供了理论依据。     

射流间距对高温空气燃烧影响的数值研究

以高温空气燃烧技术为应用背景,对多股射流燃烧器的燃烧特性进行了数值模拟,讨论了燃料与空气射流喷口间距对燃烧特性的影响.采用标准的k-ε双方程模型计算流场,采用β函数的PDF燃烧模型计算气体燃料的燃烧,采用离散坐标法模拟辐射换热过程.NOx模型为热力型NOx,炉膛尺寸为800mm×800mm×1400mm,燃料喷口为圆形,直径为10mm,位于中心.空气喷口设计为5个等面积的圆形置于燃气喷口周围.计算结果表明,由于射流之间的相互作用,在炉膛后面存在回流区.烟气的回流一方面加强了燃料和空气的混合,使温度分布更为均匀,同时改变了炉膛空间内的燃料和氧的浓度分布,从而影响燃烧强度和NOx的局部生成.当燃料射流喷口与空气射流喷口的间距增大时,能有效地延缓燃料和空气的混合,烟气回流将会增加燃烧室内气体的混合程度,降低燃烧室内局部氧浓度,有利于扩大低氧区域,扩大燃烧区域,并且使炉膛温度变得均匀,减少局部高温区,降低NOx的生成.I=2.5时的NOx排放浓度为45×10-6.     

高温空气燃烧实验研究与数值模拟

介绍了高温空气燃烧实验的装置及实验结果,以及数值仿真软件Fluent5.4所用计算模型。将实验结果与数值计算结果做了比较,确认了高温空气燃烧的作用。     

高温空气燃烧技术

高温空气燃烧技术是一项燃烧领域的高新技术。具有不同于传统燃烧技术的新特点。燃料在1200℃高温空气和氧浓度约5％的炉内环境中燃烧，达到高效低污染物排放的要求。本文简要介绍了该技术的基本原理和其中的关键技术，以及最新的低NOx高温空气燃烧器。     

新型低NOx排放高温空气燃烧的数值研究

通过数值模拟对燃料射流环绕空气射流的五喷口高温空气燃烧的燃烧特性进行了研究.详细阐述了燃烧室内燃烧温度和燃烧组分的分布情况,并对NOx生成及其影响因素进行了分析.结果表明:燃烧室出口可燃物浓度低于0.1%,燃烧反应完全;燃烧反应主要发生在燃料射流包围的圆柱体内,沿射流方向,燃烧逐渐向空气射流方向扩大,燃烧过程缓慢,并在燃烧室后半段稳定燃烧;NOx主要在燃烧室的高温区域形成,降低燃烧室内高温区域的氧气浓度是抑制燃烧过程NOx生成的关键,在燃烧室入口附近,NOx的生成受燃料射流的入口温度影响较大.     

旋流燃烧器螺旋伸展长度对高温空气燃烧特性的影响

以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个同心式轴向旋流高温空气燃烧器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600 mm×600 mm×1000 mm,燃烧器烧嘴由位于中心的圆形直射流燃气喷口和其外围的同心轴向旋流高温预热空气射流喷口构成.湍流输运方程采用RSM模型,气相燃烧模型采用β函数的PD...     

空气预热温度对燃烧状况的影响

空气预热是有效的节能技术,但预热温度的提高同时带来NOx排放浓度增加的问题。为了了解其规律,本文针对某烯烃厂芳烃加热炉的空气预热改造项目,对不同空气预热温度情况下的燃烧状况和NOx排放规律做了研究。首先利用数值模拟方法,构建了加热炉三维几何模型,将燃烧模型和NOx生成模型结合,对不同空气温度下的燃烧温度和NOx排放进行模拟,对炉膛内部温度分布及NOx排放规律做了研究,最后找出空气预热最佳温度。     

Investigation on combustion characteristics and NO formation of methane with swirling and non-swirling high temperature air

Combustion characteristics of methane jet flames in an industrial burner working in high temperature combustion regime were investigated experimentally and numerically to clarify the effects of swirling high temperature air on combustion.Speziale-Sarkar-Gatski（SSG） Reynolds stress model,Eddy-Dissipation Model（EDM）,Discrete Ordinates Method（DTM） combined with Weighted-Sum-of-Grey Gases Model（WSGG） were employed for the numerical simulation.Both Thermal-NO and Prompt-NO mechanism were considered to evaluate the NO formation.Temperature distribution,NO emissions by experiment and computation in swirling and non-swirling patterns show combustion characteristics of methane jet flames are totally different.Non-swirling high temperature air made high NO formation while significant NO prohibition were achieved by swirling high temperature air.Furthermore,velocity fields,dimensionless major species mole fraction distributions and Thermal-NO molar reaction rate profiles by computation interpret an inner exhaust gas recirculation formed in the combustion zone in swirling case.     

高温空气燃烧系统中陶瓷蓄热体传热特性分析研究

针对小球、圆孔、方格孔、三角孔和正六边形孔蜂窝体等不同几何结构下的陶瓷蓄热体对高温空气燃烧系统的非稳态交替加热和冷却的传热过程的影响进行了理论分析，得出了正方形蜂窝体具有最佳的比表面积和开孔率的结论。建立了陶瓷蓄热体和气体的温度变化微分方程和数值计算的离散方程，并选取实例进行了数值计算，得出了温度变化和传热变化的特性曲线，其与实验测试结果变化规律基本一致。研究结果可以为高温空气燃烧过程中合理有效地控制蓄热体中交替换热过程提供理论依据。     

血管损伤的血管造影及栓塞术

回顾性分析17例血管损伤的血管造影表现,其中6例作了血管栓塞术。血管造影不仅能明确血管损伤的部位、状况及程度,对决定治疗有指导价值,还可了解实质脏器的损伤与否。急性损伤时,血管造影可见造影剂显影中断、血管模糊与造影剂外渗,但其外渗程度与临床现象并不相符,也不能预示后果;慢性损伤期多表现为假性动脉瘤。对合适的血管损伤,尤为盆腔与髂、股部者栓塞术的效果比手术为好。     

Numerical simulation on pulverized coal combustion and NOx emissions in high temperature air from circulating fluidized bed

High temperature air combustion is a prospecting technology in energy saving and pollutants reduction. Numerical simulation on pulverized coal combustion and NOx emissions in high temperature air from circulating fluidized bed was presented. The down-fired combustor, taken as the calculation domain, has the diameter of 220 mm and the height of 3000 mm. 2 cases with air staging combustion are simulated. Compared the simulation results with experimental data, there is a good agreement. It is found that the combustion model and NOx formation model are applicable to simulate the pulverized coal combustion and NOx emissions in high temperature air from circulating fluidized bed. The results show that there is a uniform temperature profile along the axis of the down-fired combustor. The NOx emissions are lower than those of ordinary pulverized coal combustion, and the NOx emissions are 390 mg/m3 and 352 mg/m3 in Case 1 and Case 2, respectively. At the range of 300-600 mm below the nozzle, the NO concentration decreases, mainly resulting from some homogeneous reactions and heterogeneous reaction. NO concentration has a little increase at the position of 800 mm below the nozzle as the tertiary air supplied to the combustor at the position of 600 mm below the nozzle.     

陶瓷蓄热式换热器高温空气燃烧的实验研究

采用蓄热式换热器高温空气燃烧技术,建立了工艺有害气体高温分解系统;对以高温空气燃烧技术为理论依据的蓄热式换热器高温燃烧分解系统进行了实验研究;分析了其运行特征;探讨了蓄热周期对烟气与空气进出口温度变化特性、污染物排放浓度等参数的影响;提出了最佳换向周期,并指出短周期可以有效降低NOx的排放体积分数.     

An experimental study on high temperature and low oxygen air combustion

ho~cuon,Recently, much attenhon has been paid to uhliZinghidly Preheated air up to l,(XX)"C through waste gas inindustrial furnaces, in which about 15% of totalnational energy in KOrea were consumed, because ofhigh efficiency of energy savings. Moreover, one ofthree major issues in the fiscal 1996," UnderstandingEnhancement of ugh TemP~ Air COmbushon" hasbeen stUdied as successive subject in the Japanesenational Project tO reduce CO, for Protechon of earth.IntrDduction of high regenera…     

The Experimental Study on Regenerative Heat Transfer in High Temperature Air Combustion

For the purpose of decomposing the processing gases CF4 from semiconductor manufacturers, ceramic honeycomb regenerative burner system is suggested by using the principle of HTAC. A simulated high temperature air combustion furnace has been used to determine the features of HTAC flames and the results of the decomposition of CF4. The preheat air temperature of it is above 900℃. The exhaust gas released into the atmosphere is lower than 150℃. Moreover, the efficiency of recovery of waste heat is higher than 80%, the NOx level in exhaust gas is less than 198 mg/m3 and the distribution of temperature in the furnace is nearly uniform. The factors influencing on heat transfer, temperature profile in chamber and NOX emission were discussed. Also some CF4 can be decomposed in this system.