一、高温空气燃烧技术(1)(论文文献综述)
宋文浩[1](2021)在《内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究》文中提出低阶煤的分质分级和梯级利用是煤炭清洁高效利用的战略发展方向,主要途径是煤气化和煤热解。气化和热解过程产生的残碳和半焦可以作为燃料再次利用,这类燃料挥发分含量低,称之为超低挥发分碳基燃料,普遍存在着火困难、燃烧稳定性差、燃烧效率低和污染物排放高等问题。预热燃烧技术能够实现难燃固体燃料的高效燃烧及低NOx排放,基于该技术,本课题提出一种将分离和返料装置内置在提升管中的内循环预热装置用于燃料的稳定预热,以期实现超低挥发分碳基燃料的清洁高效利用和预热燃烧技术在工程领域的推广应用。为了深入研究内循环预热装置的运行特性,本课题主要针对内循环预热装置气固流动特性进行实验和数值计算研究,其次在预热燃烧热态实验中对内循环预热装置进行可行性验证,同时研究了超低挥发分碳基燃料的预热、燃烧和NOx排放特性,为内循环预热装置设计运行以及工程应用提供基础数据和理论支撑。主要研究工作及结论如下:(1)基于内循环预热装置冷态实验台,研究了流化风速对内循环预热装置运行特性和气固流动特性的影响。内循环预热装置能够建立提升管-分离器-回料阀-提升管的循环回路。循环回路负压差主要取决于分离器压降。回料阀颗粒表现为下浓上稀、边壁浓中心稀的非均匀性分布特征。随流化风速的提高,回料阀内颗粒浓度增加,返料模式由连续式返料转为间歇式返料。回料阀难以持续维持循环回路压力平衡所造成的间歇式返料是内循环预热装置运行不稳定的主要因素。压力和ECT测量能够实现对回料阀气固流动状态的实时监测。(2)基于内循环预热装置冷态实验台,研究了回料阀出口开度、回料阀高度、流化风速对内循环预热装置运行特性和回料阀气固流动特性的影响。回料阀出口开度不合适会发生窜气或物料噎塞现象。回料阀高度增加能够提高蓄压能力,其设计高度应为维持压力平衡最小高度的2.2倍。当回料阀返料能力无法匹配循环回路较大的循环量时,物料堆积脱气形成失流化噎塞,循环回路压力平衡难以建立。(3)基于内置式气固分离器冷态实验台,研究了进口结构和运行参数对分离器性能的影响。单进口分离器压降和分离效率均高于多进口分离器,带有进口整流段的分离器压降和分离效率均高于无进口整流段的分离器。以压降和分离效率作为评价指标,应用灰色关联评价法得出带有进口整流段的四进口分离器为优选结构,进口速度在20 m/s较为合适。(4)基于CPFD方法,采用BarracudaTM计算平台,对内循环预热装置气固流动开展三维全回路数值计算。提升管颗粒表现为下浓上稀、边壁浓中心稀的非均匀性分布特征。随流化风速增加,回料阀经历从稀相流态-稀密两相共存流态-密相堆积流态的转变,循环流率先上升后下降。随出口开度的减小,回料阀经历从窜气-稳定料封-噎塞状态的转变,内部流态由稀密两相共存过渡到密相堆积。(5)基于2 MW内循环预热装置测试平台和16 MW内循环预热装置测试平台,研究了超低挥发分碳基燃料预热、燃烧和和NOx排放特性。内循环预热装置能够将燃料预热到850℃以上,且预热过程稳定持续。69.3%的燃料氮在预热阶段中释放,内循环预热装置中的预热过程拥有很强的氮还原潜力。预热燃料燃烧过程中NOx减排需要满足的条件是强气化、强掺混以及长反应时间。随着二次风当量比的降低,NOx的排放先减少后增加;内外二次风动量比的降低、三次风的延迟喷入和多层布置能够有效降低NOx排放;最低NOx排放达到67mg/m3(@6%O2)。
肖鑫[2](2021)在《基于空气加湿技术的燃气锅炉低氮燃烧特性研究》文中指出随着我国经济稳定发展,能源需求量日益增长,节能减排的形势依然严峻。中国北方地区“煤改气”政策的实施,实现了燃气锅炉的大规模应用,但是部分未经改造的燃气锅炉排烟中还有高达150mg/m3的氮氧化物,为了落实我国大气污染治理政策,降低燃气锅炉的氮氧化物排放迫在眉睫。为研究空气加湿技术对燃气锅炉炉膛内燃烧的影响,基于助燃空气加湿可以降低燃烧温度和CH自由基等成分浓度的原理,本文从实验和模拟角度出发,实验研究了不同助燃空气含湿量对燃气锅炉排烟温度、污染物浓度等因素的影响,并主要采用数值模拟手段改变常规空气氛围下过量空气系数、锅炉负荷、助燃空气预热温度以及加湿量,分析炉膛内燃料燃烧特性、主要污染物浓度的变化。本文实验研究了不同助燃空气含湿量下的锅炉排烟温度以及氮氧化物减排效果,结果表明,随着助燃空气含湿量的增加燃气锅炉排烟温度波动上升,当助燃空气被加湿到79.04 g/kg干空气,减氮率高达71.96%。分析了不同助燃空气含湿量下锅炉出口氮氧化物浓度随运行时间的变化规律,当助燃空气被加湿到57.30g/kg干空气时,此时锅炉出口氮氧化物浓度随运行时间的推进最稳定。本文数值模拟研究了助燃空气加湿后不同过量空气系数以及锅炉负荷下炉膛内燃烧特性的变化。炉膛内燃烧的最高温度随过量空气系数的增加呈现先增大后减少的趋势,平均氮氧化物排放浓度和平均一氧化碳排放浓度都随之减少,燃烧火焰的强度减弱。锅炉负荷每降低10%,平均氮氧化物排放浓度可降低6%左右,炉膛燃烧的最高温度和燃烧火焰的长度也随之缩短。本文基于实验结果进行了数值模拟分析助燃空气预热温度和含湿量对燃气锅炉燃烧特性的影响。炉膛燃烧的最高温度和平均氮氧化物排放浓度随助燃空气预热温度的上升而增大,当助燃空气预热温度为48℃时,炉膛燃烧的最高温度为2218K,平均氮氧化物排放浓度高达190.03 mg/m3。随着助燃空气含湿量的增加,燃烧速率、炉膛出口的平均温度以及平均一氧化碳排放浓度随之增加,炉膛燃烧的最高温度和平均氮氧化物排放浓度随之降低,相较于助燃空气预热温度为48℃时的平均氮氧化物排放浓度,助燃空气被加湿到79.04 g/kg干空气时的减氮率可达75.64%。平均一氧化碳排放浓度的波动可作为锅炉燃烧稳定性的参考标准,结合实验和数值模拟结果可将助燃空气加湿的极限值可设计为57.30 mg/m3。该研究可为空气加湿技术在燃气锅炉烟气余热回收协同低氮排放方面的应用提供借鉴。
潘书婷[3](2021)在《低NOx天然气燃烧器的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理氮氧化物作为主要的大气污染物,对环境的污染极大。随着近年来钢铁行业越来越严格的NOx排放标准要求,降低NOx排放刻不容缓。相较于其他低氮燃烧技术,设计新型低氮燃烧器,从经济性和操作性都更有优势。本文基于空气分级燃烧技术,研究了一种低NOx空气多级燃烧器;采用fluent软件对燃烧器进行数值分析;进行燃烧器热态试验,采用与数值模拟相同的燃烧工况,对数值模拟进行验证,以证明数值模型的准确性;在此基础上利用数值模型分析多级空气分配比、不同空气过量系数、空气预热温度以及烟气循环量等参数对该燃烧器的燃烧情况和NOx的影响。数值研究结果表明,(1)将燃烧器的一、二级风口面积从原始结构增加至20%时,即一、二级风量之和占总风量之比从原来的15.4%增加到17.8%时,生成NOx浓度从124 mg/m3减少至53 mg/m3(换算成8%的O2浓度),继续增大一、二级风口面积至原始结构的30%,NOx浓度不再继续减少,而是回升到95 mg/m3,将一、二级风口面积从原始结构减小至20%时,生成NOx浓度增加到351 mg/m3,最终可以得到燃烧器的最佳一、二级风与三级风配比为21.68%,即一、二级风量之和占总风量的17.83%,在该多级风配比的情况下,烟气NOx可降低至53 mg/m3;(2)降低空气过量系数也可减少NOx生成,空气过量系数为1.1左右时,可以在保证燃料充分燃烧的情况下,NOx生成量较低,为53 mg/m3;(3)空气预热温度的升高会加剧NOx生成,当空气预热温度从25℃升高至700℃时,烟气中NOx浓度增加到1221 mg/m3,但提高空气预热温度一定程度上提高了燃烧室温度均匀性;(4)当对助燃空气进行预热燃烧时,采用烟气循环的方法进一步降低烟气NOx,随着烟气循环量的升高,生成的NOx逐渐降低,当空气预热温度为450℃时,烟气循环量与天然气流量比值需达到25:75,生成的NOx浓度可以降低至130 mg/m3以下;(5)对空气进行预热后,其最佳空气系数随预热温度的增加而减小,当预热温度为450℃时,其最佳空气系数为0.9。
肖立辉[4](2021)在《预热氨/空气非预混燃烧增强效应及机理研究》文中研究说明开发利用清洁替代燃料实现能源生产和工业燃烧的去碳化成为近年来国际上最重要的研究热点之一。氨(NH3)作为一种高能量密度的富氢载体以及零碳能源,被寄语为极具吸引力和前途的新型无碳替代燃料。然而NH3燃料的低反应性和高氮氧化物(NOx)排放问题严重制约其大规模工业应用。针对NH3燃烧增强方法与NOx减排机制的研究现状,开展基于燃料预热的NH3/空气燃烧增强方法与排放规律研究。设计搭建由NH3预热装置、非预混燃烧器、烟气采集分析、光偏折层析测温四部分组成的实验系统,开展不同预热温度、不同NH3流量条件下的燃烧及测量实验,获取变工况下的NH3火焰图像,重建燃烧温度分布,测量烟气组分浓度,分析不同预热温度对火焰特征、燃烧温度场以及污染物排放的影响规律。开展同实验工况的NH3/空气燃烧数值模拟,探究预热升温对NH3/空气燃烧速度及关键自由基的影响,分析反应贡献率,探寻预热NH3/空气燃烧反应路径,阐释预热NH3/空气非预混燃烧的增燃减排机制,获取非预混NH3/空气燃烧的最佳效能。实验结果显示:当NH3预热至320℃时,在不同流量下均可生成稳定的纯NH3火焰;随着初温的升高,NH3火焰由淡黄色、橙黄色变化至橘红色,并演变形成复杂的火焰结构;当NH3预热至500℃时,NH3火焰最高温度达到1385℃;随着预热NH3温度的升高,NOx和未燃NH3的排放浓度显着降低。化学动力学计算与燃烧反应路径分析揭示了预热NH3/空气燃烧增燃减排的机理:预热升温提高了NH3燃烧的层流燃烧速度,促进了燃烧域关键自由基(O/H/OH)的生成,NO的还原反应随着预热温度升高得到了加强。研究结果推动NH3燃料高效清洁应用基础科学问题的解决,助益于新型燃烧技术研发和大气污染物减排。
梁拯[5](2021)在《中低热值气体MILD燃烧性质研究》文中研究说明MILD燃烧具有温度场均匀,无局部高温区,污染物排放低等优点,这为中低热值气体的清洁高效利用提供了新的燃烧方式。本文实验以不同比例的C3H8、CH4、CO、H2、CO2、N2气体配成组分不同的低热值气体,在自主设计的燃烧炉中实现各低热值气体的MILD燃烧,获得了炉内烟气温度值和炉内CO、O2、NOx等成分浓度值,研究了组分不同的低热值气体MILD燃烧的性质。除此还改变低热值气体的燃气热值、热功率、空气预热温度以及燃气组分,探究了热值、热功率、空气预热温度以及燃气组分的改变对低热值气体MILD燃烧性质的影响。结果表明,不同组成成分的低热值气体均能实现MILD燃烧,且具有炉内烟气温度分布均匀,无高温区,NOx排放低的优点;提高燃气热值、热功率、空气预热温度,均能升高炉内温度;但是仅增加燃气热值,会降低炉内卷吸程度,升高炉内CO浓度,而增加热功率和空气预热温度,会提高炉内卷吸程度,减少炉内CO浓度;可燃成分中H2能够促进CO的氧化反应,从而降低炉内CO浓度,降低程度可达90%以上;不可燃成分中CO2能使炉内温度场更均匀,同时延后炉内燃烧反应区。
卫伟[6](2021)在《液雾两相流火焰传播过程的直接数值模拟研究》文中认为液雾两相流燃烧是动力系统中常见的能量转换方式,其中点火及火焰传播在很大程度上影响着燃烧设备的运行稳定性、燃烧效率与排放特性。本文运用直接数值模拟方法(Direct Numerical Simulation,DNS)研究了液雾燃烧中的火焰传播特性,旨在分析、探讨液雾两相流受迫点火过程中的火焰演变过程及其主要影响因素。首先利用气相分层火焰研究液雾燃烧中最为普遍的燃料分层现象;其次研究平面液雾火焰的传播过程;结合气相分层火焰与平面液雾火焰,研究平面分层液雾火焰的传播过程;最后研究球状液雾火焰的传播过程。具体工作如下:(1)采用一维DNS方法模拟了合成气/空气层流分层火焰的传播过程。通过比较分层火焰与对应均质火焰之间的火焰温度、放热率和自由基浓度分布,研究了燃料分层、温度分层以及CO/H2摩尔比对火焰传播的影响。计算结果表明,对于富-贫燃料分层与高-低温度分层的分层火焰,由于已燃气中含有较多的轻质H自由基,其火焰传播速度均快于对应均质火焰,且分层梯度越大,火焰传播速度越快。与顺梯度相反,贫-富燃料分层与低-高温度分层的分层火焰传播均慢于对应均质火焰。氢气摩尔比越大,H自由基浓度越高,火焰传播速度越快,这意味着差异扩散所引起的反应动力学效应比热扩散效应更为显着。(2)采用二维DNS方法研究了复杂反应机理条件下液雾多分散性、液滴数密度、液滴粒径、初始空气温度以及湍流因素对受迫点火平面正庚烷液雾火焰传播及其火焰结构的影响。计算结果表明,相较于基准算例(ad=10μm,Φ0=4,Tu=300K,u’/SL0=0),高液滴数密度(Φ0=8)与高温空气(Tu=600K)条件下的火焰锋面均呈现富燃状态,前者火焰厚度更大,后者则由于预热区缩短导致火焰厚度明显减小;液雾多分散性、大粒径(ad=20μm)以及湍流(u’/SL0=4)条件下的火焰锋面均呈现贫燃状态,火焰厚度相对较薄。通过燃烧模式分析可知,火焰传播初期的液雾燃烧主要以扩散燃烧模式为主,后逐渐转为以预混燃烧模式为主。在小粒径(ad=10μm)与高液滴数密度(Φ0=8)条件下,放热率主要由预混燃烧模式贡献;而在液雾多分散性、大粒径(ad=20μm)、高温空气(Tu=600K)以及湍流(u’/SL0=4)条件下,扩散燃烧模式对全局放热率的贡献均有着不同程度的提高。比较不同粒径(ad=10μm,G<1;ad=20μm,G>1)下的液雾火焰,结果表明存在两种典型的液雾着火模式:液滴间隙燃烧与液滴包覆燃烧。分别由液雾多分散性、大粒径(ad=20μm)以及湍流(u’/SL0=4)扰动所引起的可燃气混合层空间分布均匀程度的降低、未完全蒸发液滴的阻碍(液滴蒸发吸热及混合时间尺度增大)以及流动拉伸弯曲作用,使得液雾火焰位移速度减慢;高液滴数密度(Φ0=8)与高温空气(Tu=600K)则分别因为提高了可燃气混合层的连续性以及增强了化学反应,从而加快了火焰锋面的位移速度。(3)采用二维DNS方法研究了液滴数密度分层对平面正庚烷液雾火焰传播及其火焰结构的影响,并且分析了分层梯度大小、液滴粒径、初始空气温度以及湍流因素对分层燃烧效果的影响。计算结果表明,液滴数密度逆梯度分布下的火焰位移速度慢于均质液雾火焰,且在梯度较大情况下,火焰传播出现相对停滞,火焰厚度明显增加。不同于逆梯度分布,液滴数密度顺梯度分布下的火焰始终能够稳定传播,火焰厚度较薄,二者之间产生如此差异的原因主要与火焰锋面处可燃气混合层的空间分布有关。类似于气相分层火焰,分层梯度越小,分层效应越弱,分层液雾火焰的火焰结构与传播行为越接近对应均质液雾火焰。与之不同的是,液雾分层火焰中的“back-supported”效应只存在于液滴数密度分层梯度较大的顺梯度传播情况下。大粒径(ad=20μm)、高温空气(Tu=600K)以及湍流扰动(u’/SL0=4)均有利于削弱液雾火焰逆梯度传播时所受到的不利影响,其本质上是改变了火焰锋面处的燃料供给状态。(4)采用三维DNS方法研究了复杂反应机理条件下液滴数密度、液滴粒径、湍流强度以及spark位置对受迫点火球状正庚烷液雾火焰传播及其火焰结构的影响。计算结果表明,相较于高液滴数密度(Φ0=1.5)与大粒径(ad=20μm)条件,低液滴数密度(Φ0=0.5)与小粒径(ad=10μm)条件下的火焰位移速度更快。在本章所设计的湍流强度下,弱湍流(u’/SL0=2)条件使得火焰位移速度减慢;得益于可燃气混合层厚度的显着增加,较强湍流(u’/SL0=4)条件下的化学反应强度与火焰位移速度反而会得到提升。spark位置的改变所形成的边缘火焰结构与球状火焰结构差异较大,液滴/空气混合层边缘的燃烧放热机制也发生显着改变。通过燃烧模式分析可知,预混燃烧模式主要集中在火焰前锋的液滴间隙处,而扩散燃烧模式则主要集中在液滴附近区域;且前者主要发生在贫燃条件下,而后者主要发生在富燃条件下。火焰位移速度Sd在混合物分数ζ<0.1时主要由化学反应分量Sr贡献,在混合物分数ζ>0.2时主要由切向扩散分量St贡献,法向扩散分量Sn对Sd的贡献始终都很小。火焰面温度越高,Sr越大;O2的浓度梯度越大,Sn越大;火焰曲率越大,St越小。火焰位移速度Sd与火焰曲率km*间基本呈负相关关系,其中,化学反应分量Sr和法向扩散分量Sn均与火焰曲率km*间呈正相关关系,而切向扩散分量St与火焰曲率km*间呈现强烈的负相关关系,这意味着,Sd与km*间的负相关性来源于St。
韩复兴,杨立辉,沈向阳[7](2020)在《浅析多元耦合低氮氧化物燃烧技术》文中进行了进一步梳理介绍了低氮氧化物燃烧技术原理,并对多元耦合低氮燃烧技术特征进行了分析,文章还分析了低氮氧化物燃烧技术在燃烧器和烧嘴中的应用,对在陶瓷行业的应用也进行了展望。
王龙,吴晋湘[8](2020)在《连续式换热高温低氧燃烧炉内烟气组分研究》文中进行了进一步梳理本文对连续式换热高温低氧燃烧系统进行了实验研究和数值模拟,并对比分析了空气预热温度对炉膛尾部烟气组分的影响。实验结果表明:空气预热温度越高,炉内的温度水平越高,燃烧越充分,炉膛尾部烟气中CO、CxHy、H2的含量先快速升高到最大值然后逐渐降低,NOx的排放量先增加后略有下降,再继续上升。由于实验条件的限制和数值模拟的简化,实验数据和模拟结果存在数值上的差异,但烟气组分的变化趋势是基本吻合的。
刘广义[9](2020)在《典型小分子可燃气体层流燃烧速度与机理研究》文中进行了进一步梳理在能源与环境的双重约束下,以高效、低污染和减少温室气体排放为目的的新型燃烧技术不断出现并得以发展。可燃气体预混燃烧是燃烧实际应用中最基础、最重要的研究课题。对可燃气体的层流预混燃烧特性的研究可对燃料品质和燃烧特性进行全面了解,为其工业应用提供理论基础。由于低热值气体燃烧和燃料的富氧燃烧、增氧燃料以及稀释燃烧的层流预混可燃物都是燃料、氧气和稀释气体的混合物,本文对它们的层流预混燃烧特性进行统一研究。通过数值模拟对环境条件下不同浓度范围的CH4-O2-N2-CO2混合物的层流燃烧速度进行统一研究。研究发现,CH4-O2层流燃烧速度与当量比呈三次函数;归一化的CH4-O2-N2混合物的层流燃烧速度与稀释比大致呈一次函数,一次函数的斜率与当量比有关;归一化的CO2稀释CH4-O2混合物层流燃烧速度与稀释比呈二次函数,二次函数的一次项与二次项都和当量比有关。CH4-O2-N2-CO2层流燃烧速度可通过混合模型用CH4-O2-N2和CH4-O2-CO2层流燃烧速度计算。Brokaw形式的质量模型和基于绝热火焰温度的混合模型准确度最高。与实验数据的对比证明关联式和混合模型具有比较高的计算精度。对C3H8-O2-CO2和C3H8-O2-N2混合物在环境条件下的层流燃烧速度进行了实验和数值研究。通过热流量法和合适的数据处理方式得到了一系列C3H8-O2-N2和C3H8-O2-CO2层流燃烧速度。根据这些新的实验数据,对5种详细的机理模型的性能进行了研究。所有5种机理模型都预测了层流燃烧速度随当量比和稀释比的变化趋势,其中UDEL模型的预测显示出最高的准确度,特别是在CO2稀释气氛中。SANDIAGO预测C3H8-O2-N2-CO2的层流燃烧速度的最大值发生在化学计量比上,这与其他机理和实验结果不同。POLIMI预测的层流燃烧速度要比其他模型和实验结果大得多。在相同的稀释比下,CO2中的层流燃烧速度远小于N2。通过对数值计算结果的分析得到了N2/CO2稀释比和归一化层流燃烧速度的关联式为二阶多项式。一阶和二阶系数与当量比呈二阶多项式相关。通过基于大活化能假设(Large Activation-energy Assumption)的单步总包反应模型和详细机理模型解释了稀释气体影响C3H8-O2-N2和C3H8-O2-CO2层流燃烧速度的原理。所有火焰参数(包括绝热火焰温度、整体反应级数、整体活化能、Lewis数、Arrhenius数等)均随稀释比而变化。基于单步总包反应模型和灵敏度分析,稀释气体的输运效应对层流燃烧速度的影响很小。热效应是抑制层流燃烧速度的主要因素。然而,随着稀释气体率的增加,所有效应都逐渐减小。详细的动力学机理模型分析表明,所有混合物的层流燃烧速度都与自由基有关。层流燃烧速度与(H+OH+O)最大摩尔分数呈线性关系。从两个方面解释了层流燃烧速度与稀释比之间的非线性趋势:对于单步总包模型,它是由参数(1-Ar/Ar0)与稀释比之间的非对数相关性产生的;对于详细的机理模型,它是包括H、OH和O在内的自由基浓度下降的结果。与实验数据的对比证明基于大活化能假设(Large Activation-energy Assumption)的单步总包反应模型过高估计了稀释比的影响,特别是在当量比远离1的时候。在数值研究中引入虚拟物种,研究了CO2取代N2时的各种效应对层流燃烧速度的影响。结果表明,当CO2取代N2时,层流燃烧速度的降低主要是由热效应引起的。化学效应对稀释比和当量比的变化比热效应更敏感。输运效应最小可以疏忽。通过柱塞流中丙烷氧化的数值模拟,重点研究了丙烷燃烧过程中CO2的化学效应。灵敏度和生成率分析表明,CO2对引发丙烷氧化的初级反应几乎没有影响,但延缓了一些关于中间氧化和自由基转化的反应。其中R99 CO+OH=CO2+H是CO形成和消耗的最重要的基元反应,R84 OH+H2=H2O+H是H2生成和消耗最重要的基元反应。这两个基元反应对N2和CO2气氛中预混丙烷火焰的差异起着决定性的作用。通过对四种总包反应模型和一种详细机理模型的数值结果的比较,证明JL2模型是预测不同温度,不同当量比和不同稀释气体下丙烷氧化的精度最高的总包反应模型,而WD1机理被证明不适合丙烷稀释燃烧,特别是在富燃料的条件下。
段元强[10](2020)在《流化床增压富氧煤燃烧污染物排放特性研究》文中进行了进一步梳理温室效应所引起的全球变暖问题已经严重威胁到人类的生存与发展。燃煤电站是人类生产活动CO2排放的最大集中源。大力开发燃煤CO2减排技术对我国发展低碳经济具有重要意义。在众多燃煤电站CO2减排技术中,富氧燃烧技术被认为是最具技术可行性和经济优势的技术之一。常规的富氧燃烧技术仍然存在制氧功耗过大、炉膛和尾部烟道负压漏风造成CO2纯度降低等问题,这都使得电厂的发电净效率较低。在此背景下提出了流化床增压富氧燃烧的概念,具有烟气功损小、系统效率高、汽化潜热易回收等特点。流化床增压富氧燃烧技术结合了增压富氧燃烧和流化床燃烧的优势,是一种具有工业应用前景的新型燃煤电站CO2捕集技术,对其进行系统深入研究对该技术的发展和推广具有重大意义。本文针对NO、N2O、SO2和SO3这四种主要气态污染物,利用实验研究和理论分析相结合的方法对高压、高浓度CO2气氛下煤燃烧过程中N/S的迁移转化路径进行研究。全文主要研究内容及成果如下:(1)利用20 k Wth批次给料增压流化床实验台研究了煤在CO2气氛下热解过程中的N、S迁移特性。结果表明,HCN和NH3的生成量随着热解压力的增加而增加,高压和CO2气氛均提高了热解过程中燃料-N的转化率。高压CO2气氛促进了CO的生成,而高浓度CO的存在进一步加速了黄铁矿的分解。同时,高压热解还促进了煤灰的自固硫能力,并增强了气态硫和黄铁矿向噻吩的转化反应。(2)利用增压管式炉实验台研究了温度、压力、气氛等操作参数对石灰石直接硫化的影响规律。结果表明,当反应气氛中各组分的比例保恒定时,石灰石直接硫化钙转化率会随着系统总压升高而增加。当系统总压保持恒定时,提高CO2分压对石灰石直接硫化反应存在着一定的抑制作用,这是由于高分压CO2的存在抑制了产物层内CO32-/SO42-等阴离子空位和固态离子的迁移,降低了直接脱硫反应发生的速率。利用增压固定床研究了操作参数对SO3均相生成反应的影响规律,发现增压反应极大促进了SO3生成量和SO2转化率,但随着反应压力的升高,SO2转化率的升高幅度有所减缓。提高反应器入口的SO2和O2浓度会提高SO3的最终生成量,而提高H2O浓度对SO3生成反应的影响较小。(3)通过反应动力学计算和增压固定床实验研究了温度、压力、还原剂CO和NH3浓度等运行参数对NOx均相生成及还原反应的影响途径。结果表明:对于NOx的均相生成反应,当反应压力在0.1 MPa~0.9MPa范围内时最主要的NOx生成路径为NH3→NH2→H2NO→HNO→NO和HCN→CN→NCO→N2O。提高反应压力,N2O的生成路径基本保持不变,但NO的次要生成路径发生一定改变。H2O分压的提高使得部分H2NO中间体以及NO2产物进一步生成HONO,而HONO则会在H2O的作用下快速分解为NO。对于NOx的均相还原及分解反应,提高反应压力促进了NO还原反应,同时也在一定程度上促进烟气中NO2的生成。而对于N2O,反应压力的提高不会改变其主要还原路径,但会极大促进其热分解反应速率,当反应压力小于0.5 MPa时,促进作用会更为明显。(4)在自行设计制造的10 k Wth连续给料流化床增压燃烧实验平台上进行了超过100小时稳定燃烧实验,考察了压力、温度、气氛及氧气浓度等操作参数对煤燃烧及气态污染物排放的影响规律。与常压燃烧相比,增压富氧燃烧可以实现飞灰未燃碳、CO、NOx和SO2的同步降低,这证明增压流化床富氧燃烧是一种兼顾高燃烧效率和低污染物排放的新型燃烧方式。且在较低的压力范围内(≤0.3 MPa),压力对NO和SO2排放的降低作用更加明显。富氧燃烧工况下温度对主要气态污染物的影响规律与空气燃烧下相同,NO和SO2浓度与温度呈正相关,而N2O浓度则与温度呈负相关。空气燃烧相比,在21%O2/79%CO2燃烧气氛下NO排放量急剧下降,但N2O浓度在富氧燃烧过程中略有增加。提高炉膛入口氧气浓度会增强炉内整体氧化性气氛,这会提高NO和SO2的排放浓度,但也会导致燃料-N更易向NO而不是N2O转化,降低N2O的排放量。上述研究结果丰富了流化床增压富氧煤燃烧的科学认识,并为本技术的工业化应用奠定了研究基础。
二、高温空气燃烧技术(1)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高温空气燃烧技术(1)(论文提纲范文)
(1)内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外本学科领域的发展现状与趋势 |
1.2.1 气固流动研究现状 |
1.2.2 超低挥发分碳基燃料燃烧技术研究现状 |
1.3 本论文的研究目的及主要内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
第2章 内循环预热装置冷态实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验系统 |
2.2.2 实验物料及工况 |
2.2.3 实验及分析方法 |
2.3 实验结果及分析 |
2.3.1 流化风速对于运行特性的影响 |
2.3.2 回料阀返料模式 |
2.3.3 循环回路的压力分布及压力波动 |
2.3.4 回料阀内颗粒体积分数分布 |
2.3.5 回料阀气固流动状态的实时监测 |
2.4 本章小结 |
第3章 不同参数下内循环预热装置气固流动特性实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 回料阀出口开度对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
3.2.1 实验工况 |
3.2.2 实验结果 |
3.3 回料阀高度对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
3.3.1 实验工况 |
3.3.2 实验结果 |
3.4 流化风速对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
3.4.1 实验工况 |
3.4.2 实验结果 |
3.5 本章小结 |
第4章 内置式气固分离器性能实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 实验系统 |
4.2.2 实验物料及分离器实验件 |
4.2.3 实验及分析方法 |
4.3 实验结果及分析 |
4.3.1 分离器空载压降变化 |
4.3.2 分离器负载实验结果 |
4.3.3 分离器性能比较 |
4.3.4 灰色关联法在分离器选型上的应用 |
4.4 本章小结 |
第5章 内循环预热装置CPFD冷态数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 控制方程与基本模型 |
5.2.1 控制方程 |
5.2.2 曳力模型 |
5.2.3 固体应力模型 |
5.3 计算模型及参数设置 |
5.3.1 几何建模及操作条件设置 |
5.3.2 数值参数设置 |
5.3.3 时间无关性验证 |
5.4 全局气固流动特性研究 |
5.4.1 循环回路压力分布 |
5.4.2 颗粒体积分数分布 |
5.4.3 颗粒速度分布情况 |
5.5 流化风速和回料阀出口开度对气固流动特性的影响 |
5.5.1 流化风速对气固流动特性的影响 |
5.5.2 回料阀出口开度对气固流动特性的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 超低挥发分碳基燃料内循环预热燃烧实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 2MW内循环预热燃烧实验研究 |
6.2.1 实验方法 |
6.2.2 实验结果及分析 |
6.3 16MW内循环预热燃烧实验研究 |
6.3.1 实验方法 |
6.3.2 实验结果及分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 论文的创新点 |
7.3 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(2)基于空气加湿技术的燃气锅炉低氮燃烧特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 燃气锅炉降氮技术研究现状 |
1.2.1 NOx的种类及性质 |
1.2.2 NOx的燃烧控制技术研究现状 |
1.2.3 NOx的脱硝技术研究现状 |
1.3 加湿燃烧技术研究现状 |
1.3.1 富氧加湿燃烧技术研究现状 |
1.3.2 空气加湿燃烧技术研究现状 |
1.4 研究内容与思路 |
第2章 基于空气加湿技术的燃气锅炉低氮排放系统实验研究 |
2.1 实验系统介绍及测试方案 |
2.2 实验系统设计参数 |
2.3 实验结果分析 |
2.3.1 助燃空气加湿对燃气锅炉排烟温度和NOx的影响 |
2.3.2 助燃空气加湿对燃气锅炉燃烧稳定性的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 燃气锅炉炉膛内燃烧数值模拟及其验证 |
3.1 燃气锅炉炉膛内燃烧数值模拟的几何模型 |
3.2 燃烧控制方程及计算模型选取 |
3.2.1 燃烧控制方程 |
3.2.2 湍流模型 |
3.2.3 燃烧模型及化学反应机理 |
3.2.4 辐射模型 |
3.2.5 氮氧化物生成模型 |
3.3 边界条件及计算方法 |
3.4 燃气锅炉炉膛内燃烧模拟结果分析 |
3.5 网格无关性验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 过量空气系数以及锅炉负荷对燃气锅炉低氮燃烧特性的影响 |
4.1 过量空气系数对燃气锅炉低氮燃烧特性的影响 |
4.1.1 过量空气系数对炉膛内燃烧流场的影响 |
4.1.2 过量空气系数对炉膛内燃烧浓度场的影响 |
4.2 锅炉负荷对燃气锅炉低氮燃烧特性的影响 |
4.2.1 锅炉负荷对炉膛内燃烧流场的影响 |
4.2.2 锅炉负荷对炉膛内燃烧浓度场的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 空气加湿技术对燃气锅炉低氮燃烧特性的影响 |
5.1 空气预热温度对燃气锅炉低氮燃烧特性的影响 |
5.1.1 空气预热温度对炉膛内燃烧流场的影响 |
5.1.2 空气预热温度对炉膛内燃烧浓度场的影响 |
5.2 空气加湿技术对燃气锅炉低氮燃烧特性的影响 |
5.2.1 空气加湿技术对炉膛内燃烧流场的影响 |
5.2.2 空气加湿技术对炉膛内燃烧浓度场的影响 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)低NOx天然气燃烧器的数值模拟研究(论文提纲范文)
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 NO_x危害及生成机理2 |
1.2.1 NO_x危害2 |
1.2.2 NO_x生成机理 |
1.3 天然气低NO_x燃烧技术的研究 |
1.3.1 对天然气、空气的预处理 |
1.3.2 对天然气、空气的优化配置 |
1.3.3 对烟气的后处理技术 |
1.3.4 新型低NO_x燃烧器的研发 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 新型低NO_X天然气烧嘴 |
2.1 引言 |
2.2 分级燃烧器技术原理 |
2.3 燃烧器试验台 |
2.4 试验结果与分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 燃烧器燃烧的数值模拟及验证 |
3.1 引言 |
3.2 数值模拟软件介绍 |
3.3 模型网格划分 |
3.4 数值模拟的理论基础 |
3.4.1 基本物理模型 |
3.4.2 湍流模型 |
3.4.3 组分输运及化学反应模型 |
3.4.4 辐射模型 |
3.4.5 NO_x污染物模型 |
3.5 模型计算及验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 不同因素对燃烧器燃烧情况及NO_X排放的影响 |
4.1 引言 |
4.2 多级空气分配比对燃烧器燃烧情况及NO_x排放的影响 |
4.3 空气过量系数对燃烧器燃烧情况及NO_X排放的影响 |
4.4 空气预热温度对燃烧器燃烧情况及NO_X排放的影响 |
4.5 烟气循环量对燃烧器燃烧情况及NO_X排放的影响 |
4.6 一定空气预热温度下的最佳空气过量系数 |
4.7 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
摘要 |
Abstract |
(4)预热氨/空气非预混燃烧增强效应及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 氨燃烧增强国内外研究现状 |
1.2.1 氨旋流/湍流预混燃烧的研究现状 |
1.2.2 氨掺混常规燃料增强燃烧的研究现状 |
1.3 氨燃烧污染物减排国内外研究现状 |
1.3.1 纯氨燃烧减排氮氧化物的研究现状 |
1.3.2 氨掺混燃烧减排氮氧化物的研究现状 |
1.4 本文的主要工作 |
2 非预混氨/空气燃烧实验系统 |
2.1 非预混燃烧系统 |
2.1.1 供气管路 |
2.1.2 预热装置 |
2.1.3 非预混射流燃烧器 |
2.1.4 排烟装置 |
2.2 烟气采集分析系统 |
2.3 光偏折层析测温系统 |
2.4 本章小结 |
3 非预混氨/空气燃烧及排放特性实验 |
3.1 实验过程与不同工况下氨火焰特性 |
3.1.1 实验过程与工况设置 |
3.1.2 不同工况下的氨火焰特性 |
3.2 温度场重建与可视化 |
3.2.1 光偏折层析重建温度场 |
3.2.2 温度场可视化及不同工况温度场对比 |
3.3 不同工况下氨燃烧排放特性实验 |
3.3.1 不同预热温度工况下的排放特性 |
3.3.2 不同氨流量工况下的排放特性 |
3.4 本章小结 |
4 燃烧反应机理及化学动力学分析 |
4.1 数值计算模型 |
4.2 升温对层流燃烧速度的影响 |
4.3 升温对关键自由基的影响 |
4.4 贡献率分析以及燃烧反应路径 |
4.5 本章小结 |
5 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文与专利目录 |
(5)中低热值气体MILD燃烧性质研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 低热值气体燃烧技术 |
1.3 MILD燃烧的研究发展 |
1.3.1 MILD燃烧的发现与判定 |
1.3.2 MILD燃烧的实验研究 |
1.3.3 MILD燃烧的数值模拟研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 MILD燃烧实验系统 |
2.1 燃烧实验系统总示意图 |
2.2 燃烧炉和冷却结构介绍 |
2.3 供气部分介绍 |
2.4 观察系统与测量方法介绍 |
3 丙烷合成的低热值气体MILD燃烧实验研究 |
3.1 MILD燃烧的实现与判定 |
3.2 预实验确定热功率范围 |
3.3 热值变化对低热值气体MILD燃烧的影响 |
3.3.1 热值不同的燃气MILD燃烧判定及尾部烟气情况 |
3.3.2 热值变化对MILD燃烧炉温的影响 |
3.3.3 热值变化对MILD燃烧炉内O_2浓度的影响 |
3.3.4 热值变化对MILD燃烧CO浓度的影响 |
3.3.5 热值变化对MILD燃烧NOx浓度的影响 |
3.4 热功率变化对低热值气体MILD燃烧的影响 |
3.4.1 热功率不同的燃气MILD燃烧判定及尾部烟气情况 |
3.4.2 热功率变化对MILD燃烧炉内温度的影响 |
3.4.3 热功率变化对MILD燃烧炉内O_2浓度的影响 |
3.4.4 热功率变化对MILD燃烧炉内CO浓度的影响 |
3.4.5 热功率变化对MILD燃烧炉内NOx浓度的影响 |
3.5 预热空气对低热值气体MILD燃烧的影响 |
3.5.1 预热空气温度不同的燃气MILD燃烧判定及尾部烟气情况 |
3.5.2 预热空气对MILD燃烧炉内温度的影响 |
3.5.3 预热空气对MILD燃烧O_2浓度的影响 |
3.5.4 预热空气对MILD燃烧CO浓度的影响 |
3.5.5 预热空气对MILD燃烧NOx浓度的影响 |
3.6 本章小结 |
4 甲烷合成的低热值气体MILD燃烧实验研究 |
4.1 可燃成分变化对低热值气体MILD燃烧的影响 |
4.1.1 可燃气体不同的燃气MILD燃烧判定及尾部烟气情况 |
4.1.2 改变可燃气体组分对MILD燃烧炉内温度的影响 |
4.1.3 改变可燃气体组分对炉内O_2浓度、CO_2浓度的影响 |
4.1.4 改变可燃气体组分对炉内NOx浓度的影响 |
4.2 改变不可燃组分对低热值气体MILD燃烧性质的影响 |
4.2.1 不可燃气体不同的燃气MILD燃烧判定及尾部烟气情况 |
4.2.2 改变不可燃组分对炉内温度的影响 |
4.2.3 改变不可燃气体组分对炉内O_2浓度、CO_2浓度的影响 |
4.2.4 改变不可燃气体组分对炉内NOx浓度的影响 |
4.3 低热值生物质气化气体MILD燃烧性质 |
4.3.1 低热值生物质气化气体MILD燃烧判定及尾部烟气情况 |
4.3.2 低热值生物质气化气体MILD燃烧炉内温度 |
4.3.3 低热值生物质气化气体MILD燃烧炉内CO浓度 |
4.3.4 低热值生物质气化气体MILD燃烧炉内NOx浓度 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 文章总结 |
5.2 创新点 |
5.3 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(6)液雾两相流火焰传播过程的直接数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 气相火焰传播 |
1.2.2 液雾火焰传播 |
1.3 数值模拟方法 |
1.4 本文主要内容 |
第2章 控制方程与数值方法 |
2.1 气相火焰的基本控制方程与数值方法 |
2.1.1 控制方程 |
2.1.2 数值方法 |
2.2 液雾火焰的基本控制方程与数值方法 |
2.2.1 液相控制方程 |
2.2.2 气相控制方程 |
2.2.3 数值方法 |
2.3 受迫点火的源项模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 合成气层流分层火焰传播的直接数值模拟研究 |
3.1 本章引言 |
3.2 算例设置 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 富-贫燃料分层与高-低温度分层下的合成气/空气层流火焰传播 |
3.3.2 不同燃料分层梯度下的合成气/空气层流火焰传播 |
3.3.3 贫-富燃料分层与低-高温度分层下的合成气/空气层流火焰传播 |
3.3.4 不同CO/H_2摩尔比下的合成气/空气层流火焰传播 |
3.4 本章小结 |
第4章 平面液雾火焰传播的直接数值模拟研究 |
4.1 本章引言 |
4.2 算例设置 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 火焰结构 |
4.3.2 着火模式 |
4.3.3 燃烧温度 |
4.3.4 放热率 |
4.3.5 混合物分数标量耗散率 |
4.3.6 反应进度变量 |
4.3.7 火焰位移速度 |
4.4 本章小结 |
第5章 平面分层液雾火焰传播的直接数值模拟研究 |
5.1 本章引言 |
5.2 算例设置 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 火焰结构 |
5.3.2 燃烧温度 |
5.3.3 放热率 |
5.3.4 火焰面密度 |
5.3.5 火焰位移速度 |
5.4 本章小结 |
第6章 球状液雾火焰传播的直接数值模拟研究 |
6.1 本章引言 |
6.2 算例设置 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 火焰结构 |
6.3.2 燃烧温度 |
6.3.3 放热率 |
6.3.4 混合物分数标量耗散率 |
6.3.5 燃烧模式 |
6.3.6 火焰曲率 |
6.3.7 火焰位移速度 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(7)浅析多元耦合低氮氧化物燃烧技术(论文提纲范文)
1 前言 |
2 低氮燃烧技术原理 |
2.1 热力型NOx/Thermal NOx |
2.2 燃料型NOx/Fuel NOx |
2.3 原料型NOx/Feed NOx |
2.4 快速型NOx/Prompt NOx |
3 多元耦合低氮氧化物燃烧技术 |
3.1 分级燃烧技术 |
3.2 高温空气燃烧技术 |
3.3 烟气再循环技术 |
3.4 无焰燃烧技术 |
3.5 预混燃烧技术 |
3.6 催化燃烧技术 |
3.7 微波辅助气体烧成技术 |
4 低氮氧化物燃烧应用技术 |
4.1 低氮氧化物燃烧技术在燃烧器方面的应用 |
4.2 低氮氧化物燃烧技术在陶瓷窑炉及烧嘴方面的应用 |
5 在陶瓷工业应用展望 |
(8)连续式换热高温低氧燃烧炉内烟气组分研究(论文提纲范文)
1 实验系统介绍 |
2 数值模拟方法 |
3 实验结果及分析 |
3.1 炉膛尾部的烟气变化 |
3.2 炉内火焰燃烧状态 |
4 数值模拟及结果分析 |
4.1 模拟工况 |
4.2 炉膛尾部烟气组分对比分析 |
4.3 燃烧器特性分析 |
5 结论 |
(9)典型小分子可燃气体层流燃烧速度与机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1绪论 |
1.1 引言 |
1.2 新型燃烧技术 |
1.2.1 富氧燃烧(OXY-FUEL COMBUSTION) |
1.2.2 增氧燃烧(OXY ENRICHMENT COMBUSTION) |
1.2.3 稀释燃烧 |
1.3 低热值气体的燃烧与利用 |
1.4 层流燃烧速度的测量方法 |
1.4.1 本生灯法 |
1.4.2 球形火焰法 |
1.4.3 对冲/滞止火焰法 |
1.4.4 热流量法 |
1.4.5 扩展管法与阶梯型扩展管法 |
1.5 化学反应动力学研究 |
1.6 本文研究内容 |
2.甲烷-氧气-氮气-二氧化碳混合物层流燃烧速度 |
2.1 引言 |
2.2 数值模拟 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 机理验证 |
2.3.2 稀释气体浓度的不同定义方式的影响 |
2.3.3 稀释比与层流燃烧速度关联式 |
2.4 CH4-O_2-N_2-CO_2 层流燃烧速度混合模型 |
2.5 验证 |
2.6 结论 |
3.C_3H_8-O_2-CO_2与C_3H_8-O_2-N_2 层流燃烧速度I:实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 数据处理和误差分析 |
3.2.1 SL的测定 |
3.2.2 误差分析 |
3.3 数值模拟 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 机理验证 |
3.4.2 C_3H_8+O_2+N_2 |
3.4.3 C_3H_8+O_2+CO_2 |
3.4.4 CO_2/N_2稀释比与层流燃烧速度关联式 |
3.5 结论 |
4.C_3H_8-O_2-CO_2与C_3H_8-O_2-N_2 层流燃烧速度II:机理解释 |
4.1 前言 |
4.2 方法 |
4.2.1 单步总包反应模型 |
4.2.2 数值模拟 |
4.3 火焰参数 |
4.3.1 绝热火焰温度和总包反应级数 |
4.3.2 表观活化能与ZELDOVICH数 |
4.3.3 LEWIS数 |
4.4 影响层流燃烧速度的不同因素 |
4.5 单步总包反应模型的验证 |
4.6 火焰结构与自由基 |
4.7 CO_2代替N_2时的热效应、输运效应和化学效应 |
4.8 结论 |
5.柱塞流中丙烷氧化的数值模拟:详细机理模型与总包反应模型 |
5.1 前言 |
5.2 反应模型 |
5.3 模拟设置 |
5.4 模型分析 |
5.5 详细机理模型和总包模型的计算结果 |
5.6 结论 |
6.全文总结及工作展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 主要创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
附录 1 实验结果 |
附录 2 总包反应参数 |
作者简介 |
(10)流化床增压富氧煤燃烧污染物排放特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.1.1全球气候变暖与CO_2排放 |
1.1.2 燃煤CO_2捕集技术 |
1.1.3 流化床增压富氧燃烧概念的提出及技术可行性 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 增压富氧燃烧系统模拟优化 |
1.2.2 增压下颗粒流化特性研究 |
1.2.3 增压O_2/CO_2气氛下N转化特性 |
1.2.4 增压O_2/CO_2气氛下S转化特性及脱硫剂的固硫特性 |
1.3 本论文研究目标及研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容和技术路线 |
1.4 本章小结 |
参考文献 |
第二章 实验系统及仪器 |
2.1 引言 |
2.2 实验系统 |
2.2.1 10kW_(th)连续给料流化床增压燃烧实验平台 |
2.2.2 20kW_(th)批次给料流化床增压燃烧实验平台 |
2.2.3 增压管式炉实验平台 |
2.2.4 增压固定床实验平台 |
2.2.5 100kW_(th)分级给料增压富氧燃烧系统 |
2.3 取样系统及分析测试仪器 |
2.3.1 高压原位FTIR气体分析系统 |
2.3.2 盐法SO_3取样装置 |
2.3.3 其他气体分析仪 |
2.3.4 其他分析仪器 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 煤增压热解过程中N、S迁移特性 |
3.1 引言 |
3.2 测量压力对烟气组分测试的影响实验 |
3.2.1 高压原位FTIR气体分析仪的标定 |
3.2.2 烟气高压原位及降压测量对比实验 |
3.3 增压热解过程中的N迁移特性研究 |
3.3.1 实验样品及工况 |
3.3.2 气氛对N迁移的影响 |
3.3.3 温度对N迁移的影响 |
3.3.4 压力对N迁移的影响 |
3.4 增压热解过程中的S迁移规律研究 |
3.4.1 压力对气态S迁移的影响 |
3.4.2 压力对煤焦表面S迁移的影响 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 增压富氧气氛下石灰石脱硫及SO_3生成特性 |
4.1 引言 |
4.2 增压富氧气氛下石灰石的固硫特性 |
4.2.1 实验样品及方法 |
4.2.2 SO_2浓度对石灰石固硫特性的影响 |
4.2.3 压力对石灰石固硫特性的影响 |
4.2.4 温度对石灰石固硫特性的影响 |
4.2.5 水蒸气对石灰石固硫特性的影响 |
4.3 增压富氧气氛下SO_3生成特性及转化路径 |
4.3.1 实验工况及SO_3转化机理模型 |
4.3.2 温度对SO_3生成的影响 |
4.3.3 压力对SO_3生成的影响 |
4.3.4 SO_2、H_2O和O_2浓度对SO_3生成的影响 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 增压富氧气氛下NO_X的均相生成及还原特性 |
5.1 引言 |
5.2 增压富氧气氛NO_X的均相生成特性 |
5.2.1 机理模型及验证 |
5.2.2 温度、压力对NO_x均相生成反应的影响 |
5.2.3 反应气氛对NO_x均相生成反应的影响 |
5.3 增压富氧气氛NO的均相还原特性 |
5.3.1 NO_x均相还原实验及操作 |
5.3.2 温度、压力对NH_3还原NO的影响 |
5.3.3 NH_3浓度对NO还原反应的影响 |
5.4 增压富氧气氛N_2O的均相分解及还原特性 |
5.4.1 温度和压力对N_2O气相分解的影响 |
5.4.2 气体组分对N_2O分解的影响 |
5.4.3 还原剂浓度对N_2O分解还原的影响 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 增压O_2/CO_2气氛下流化床煤燃烧及污染物排放特性 |
6.1 引言 |
6.2 增压热态临界流化速度的测量 |
6.2.1 实验工况及操作步骤 |
6.2.2 气氛对临界流化速度的影响 |
6.2.3 温度对临界流化速度的影响 |
6.2.4 压力对临界流化速度的影响 |
6.2.5 临界流化速度经验公式拟合 |
6.3 增压富氧流化床煤燃烧实验 |
6.3.1 燃料及实验操作步骤 |
6.3.2 增压富氧流化床煤燃烧特性 |
6.4 增压富氧流化床燃煤SO_2排放特性 |
6.4.1 压力对SO_2排放的影响 |
6.4.2 温度对SO_2排放的影响 |
6.4.3 燃烧气氛对SO_2排放的影响 |
6.4.4 过量氧气系数对SO_2排放的影响 |
6.5 增压富氧流化床燃煤NO_X排放特性 |
6.5.1 压力对NO_x排放的影响 |
6.5.2 温度对NO_x排放的影响 |
6.5.3 燃烧气氛对NO_x排放的影响 |
6.5.4 过量氧气系数对NO_x排放的影响 |
6.6 本章小结 |
参考文献 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 后续工作展望 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士学位期间的学术成果 |
附件 |
四、高温空气燃烧技术(1)(论文参考文献)
- [1]内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究[D]. 宋文浩. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [2]基于空气加湿技术的燃气锅炉低氮燃烧特性研究[D]. 肖鑫. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]低NOx天然气燃烧器的数值模拟研究[D]. 潘书婷. 武汉科技大学, 2021(01)
- [4]预热氨/空气非预混燃烧增强效应及机理研究[D]. 肖立辉. 青岛科技大学, 2021(01)
- [5]中低热值气体MILD燃烧性质研究[D]. 梁拯. 浙江大学, 2021(09)
- [6]液雾两相流火焰传播过程的直接数值模拟研究[D]. 卫伟. 中国科学技术大学, 2021
- [7]浅析多元耦合低氮氧化物燃烧技术[J]. 韩复兴,杨立辉,沈向阳. 佛山陶瓷, 2020(11)
- [8]连续式换热高温低氧燃烧炉内烟气组分研究[J]. 王龙,吴晋湘. 工业炉, 2020(05)
- [9]典型小分子可燃气体层流燃烧速度与机理研究[D]. 刘广义. 浙江大学, 2020(01)
- [10]流化床增压富氧煤燃烧污染物排放特性研究[D]. 段元强. 东南大学, 2020