天然气富氧燃烧特性及污染物生成研究

面对CO_2减排的迫切需要和新能源収展受限的挑战,集于节能减排于一体的富氧燃烧技术应运而生。该前沿技术可通过对温室气体迚行系统控制,从而创造低碳环保及增产创收的双赢的局面。利用FLUENT软件对O_2/CO_2氛围下天然气富氧燃烧迚行数值模拟,在最优氧气浓度30%,助燃气体温度为300K的条件下,选取不同的O_2/CO_2配比,即设置CO_2的浓度分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%,对比分析这八组实验的燃烧温度分布特性、组分浓度分布特性、出口平均速度分布特性、污染物NOx的排放水平,从而确定不同的燃烧条件对燃烧特性的影响规律,找出最佳O_2/CO_2配比浓度范围,幵对结果迚行拟合总结分析,最终得到天然气最佳的燃烧条件,使天然气燃烧效率最高,达到减少污染物的排放、节约能源目的。     

中国泡花碱产业中氧气燃烧技术的应用与前景

泡花碱既是各种无机硅化物产品的原料,又是具有多种用途的终端产品。近几年国民经济各行业迅猛发展,对其需求量增加,出口量也在增大,刺激了泡花碱产业的发展膨胀。氧气燃烧技术是泡花碱产业新的突破点。氧气燃烧技术就是把“空气─燃料燃烧”过程变成“氧气─燃料燃烧”过程,称之为“氧气─燃料”燃烧,大大减少高温烟气量。目前“氧气燃烧”技术有3种基本方法:全氧燃烧、纯氧助燃和富氧燃烧。     

天然气高温空气燃烧的空气直射流与旋射流的模拟比较

采用Reynolds应力湍流模型、β函数形式的PDF燃烧模型以及离散坐标辐射换热模型对天然气高温空气燃烧的燃烧过程进行模拟,比较了进口空气采用直射流和旋射流对高温空气燃烧过程的影响.计算结果表明,预热空气采用旋转射流比直射流,能够更加有效地降低局部氧浓度分布,强化了在低氧条件下的燃烧过程,提高了燃料的燃烬程度,同时能明显降低NO_x生成量.因此,进口空气采用旋射流可以降低NO_x生成量.     

富氧富水蒸气条件下燃烧高氮燃料的NO_x排放特性

在富氧富水蒸气条件下,研究了富含氮的燃料白酒糟在流化床中燃烧时NO_x的排放特性。结果表明,在过量空气系数1.2条件下,水蒸气和O_2对NO_x的生成相互影响。当O_2浓度低于约35%时,向燃烧气中加入水蒸气能抑制NO_x生成,使烟气中NO_x的排放浓度和燃料N转化为NO_x的转化率降低;而当氧气浓度高于约35%时,加入水蒸气促进了NO_x生成,表明提高氧气浓度使得氧化作用起到主导地位。NO_x生成量随温度的升高先增加后减少,在较高氧气浓度下,NO_x生成量随温度升高而降低的转折点发生在较低的温度;燃烧气氛中添加水蒸气延迟了转折点的发生,使转折点发生在较高温度。     

以热平衡角度浅析注汽锅炉富氧燃烧节能效率

简要介绍了富氧燃烧技术在油田注气锅炉上的应用及其制取方法;根据已知锅炉参数和燃料特性计算出正常空气和富氧空气燃烧两种情况下的助燃剂量与烟气量;从热平衡角度对富氧燃烧节能效率和燃料节约率进行了理论计算。由计算可知应用富氧燃烧后助燃剂量、烟气量、燃料消耗量、排烟热损失均有不同程度的降低;排烟热损失是影响富氧燃烧节能效率的主要因素,由此提出降低排烟热损失进而提高节能效率的措施,从而为富氧燃烧技术的应用提供参考意见。     

专利文摘

正基于蒸汽调温的富氧燃烧与开发天然气水合物联产系统授权公告号:CN208687697U授权公告日:2019.04.02申请号:2017215444555申请日:2017.11.18专利权人:长江大学摘要:本实用新型公开了一种基于蒸汽调温的富氧燃烧与开发天然气水合物联产系统,该系统包括空气分离装置、换热器、燃气锅炉、循环水加热器、烟气冷凝器、压缩冷却装置、以及天然气水合物储藏系统;空气分离装置的富氧出口与换热器的富氧进口连接,换热器的高温氧气出口与燃气锅炉的高温氧气进口连接;燃气锅炉的烟气出口与换热器的高温烟气进口连接,换热器的低温烟气出口与烟气冷凝器的烟气进口连接,烟气冷凝器的气体出口与压缩冷却装置的气体进口连接。本实用新型的系统实现了电厂燃料"自给自足",且燃烧后不产生任何残渣和废气,降低了污染物的排放,减少了后续气体处理设备,节省了高昂的CO_2捕集成本,具有经济与环保双重价值。     

氧气加入方式对富氧燃烧特性影响规律的数值研究

以一种天然气冲天炉富氧燃烧器为研究对象,并建立了燃烧器燃烧的物理模型和数学模型。利用CFD软件Fluent分别模拟研究了在不同空气和燃料预热温度下两种氧气加入方式对富氧燃烧的火焰温度分布状况、NOx生成量等燃烧特性的影响规律,为以后该类型燃烧器的设计提供了理论依据。     

辊道窑烧成带富氧燃烧及火焰空间数值模拟

采用FLUENT软件对气烧明焰陶瓷辊道窑烧成带的火焰空间进行数值模拟研究,并对不同氧气浓度下以天然气和炉煤气为燃料时辊道窑烧成带的燃烧特性进行对比.数值模拟结果表明:当燃料种类和燃料量一定时,富氧燃烧可以提高燃烧的火焰温度,随氧气质量分数百分比增加,平均温度呈上升趋势,但35%时有所减少;随氧气质量分数百分比增加,以发生炉煤气为燃料时炉内CO浓度逐渐减少,而采用天然气时,CO浓度逐渐增加;相同气氛下,以天然气为燃料时炉内温度高于发生炉煤气,CO浓度较低.本文结果为辊道窑的富氧燃烧运行提供了有益的参考.     

全氧助燃-玻璃生产赢利的一条途径

在熔化玻璃的燃烧过程中，存在不同的加氧方法。最基本的一种方法是简单的增氧，就是说，在助燃空气与矿物燃料在小炉中混合前，往助燃空气中加入氧气。另一种方法称为氧气喷射法，就是使用战略性选择和设置的氧气喷枪，从相同数量的氧耗中获得更大的收益。本文将对一组全氧燃烧喷枪在空气助燃型玻璃熔窑中的使用作一介绍。历史地看，这种应用对于玻璃生产商来说，可以作为在将玻璃熔化作业转换为全氧燃烧前，熟悉全氧燃烧系统运行方式的出发点。该技术同样显示，全氧助燃在玻璃熔窑上使用的时间越长，赢利性越高、收益性越大。     

全氧燃烧技术在药用玻璃领域的应用

玻璃的熔化一般是通过燃料燃烧获得高温的方式进行的,传统的空气助燃在燃料燃烧过程中,占空气约78%的氮气对燃烧过程毫无益处。一方面大量的氮气被加热,并在超过1 000℃排入大气,带走了大量的热量;另一方面,大量的氮气在高温下与氧气反应生成NO_x,造成环境污染。全氧燃烧技术由于在燃烧时没有引入氮气,对解决上述问题和提高熔窑热效率有显著的作用。药用硼硅玻璃由于其成分中含有的B_2O_3在高温下极易挥发,造成玻璃均匀性下降,从而带来玻管尺寸不良;较高的B_2O_3和Al_2O_3在改善玻璃化学稳定性的同时增加了熔化的难度。由于全氧燃烧技术具有不换向、辐射温度高等特点,在药用硼硅玻璃行业有着很大的发展潜力。本文就全氧燃烧技术在药用玻璃行业的应用做简单阐述。