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平焰燃烧加热炉内流体流动的数值模拟

冶金能源 2003年第6期22卷 19-24页

作者：张雪峰赵增武李义科武文斐李保卫苍大强包头钢铁学院内蒙古包头市044010 北京科技大学

采用有限体积法开发了ALE框架下的三维非稳态流体流动的数值模拟程序 ,对包钢平焰燃烧加热炉内的冷态流场分布进行了计算模拟 ,并且为了优化炉内流体流动 ,改进了旋流烧嘴的设计。模拟结果显示 :采用优化烧嘴后炉内气流分布更加合理。

关键词：数值模拟流体流动轧钢加热炉平焰燃烧有限体积法

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空气管出口布置方式对平焰燃烧特性的影响

科学技术与工程 2021年第2期21卷 563-568页

作者：陈伟鹏韩一庆张天睿古旭龙内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古清洁燃烧重点实验室包头014010

为了减少CO和NO的排放,采用不同的空气出口布置方式,对平焰燃烧特性进行分析。实验结果表明:四管切圆和三管切圆两种空气出口布置方式都能形成平焰,空气旋流造成的负压区使回流阻力减少,高温炉气回流到焰心挤压在旋流的中央,也促进气流... 详细信息

为了减少CO和NO的排放,采用不同的空气出口布置方式,对平焰燃烧特性进行分析。实验结果表明:四管切圆和三管切圆两种空气出口布置方式都能形成平焰,空气旋流造成的负压区使回流阻力减少,高温炉气回流到焰心挤压在旋流的中央,也促进气流附壁,使燃烧更稳定;随着空气管至烧嘴中心轴线距离的增加,火焰面逐渐扩展,从而降低了燃烧区峰值温度,进而促使CO和NO含量的降低;在相同空气管距离下,四管切圆比三管切圆具有更大的火焰面和更均匀地分布,且峰值温度和CO、NO含量略低于后者。可见采用四管切圆布置方式,并适当增加空气管至烧嘴中心轴线的距离,更适合平焰燃烧器的低氮燃烧。

关键词： CO、NO排放平焰燃烧布置方式四管切圆

高温低氧条件下平焰燃烧NO_x生成特性的研究

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冶金能源 2007年第6期26卷 31-34页

作者：龚志军陈伟鹏武文斐赵增武李保卫内蒙古科技大学能源与环境学院

针对强旋流平焰燃烧采用高温低氧燃烧条件,应用粒子成像测速技术(PIV)对烧嘴下方的主要燃烧区速度场进行了测量,同时对炉内温度场,排烟口NOx进行测量。经过实验研究,在高温低氧燃烧条件下,燃烧稳定,燃气燃烧完全,燃烧区温度分布均匀,NO... 详细信息

针对强旋流平焰燃烧采用高温低氧燃烧条件,应用粒子成像测速技术(PIV)对烧嘴下方的主要燃烧区速度场进行了测量,同时对炉内温度场,排烟口NOx进行测量。经过实验研究,在高温低氧燃烧条件下,燃烧稳定,燃气燃烧完全,燃烧区温度分布均匀,NOx生成量下降到30×10-6。通过蓄热室,空气由20℃预热到200℃,烟气温度由800℃降低到80℃,达到了节能环保的效果。

关键词：高温低氧燃烧技术平焰燃烧 NOx生成 PIV

烧嘴结构对平焰燃烧火焰特性与NO生成特性的影响

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热力发电 2014年第5期43卷 91-93,103页

作者：陈伟鹏何超赵增武李保卫武文斐内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 白云鄂博矿稀土及铌资源高效利用省部共建重点实验室内蒙古包头014010

平焰燃烧火焰温度较高,燃烧过程中会产生大量的NO。检测不同烧嘴结构下平焰燃烧的火焰温度和NO浓度分布,分析了不同燃气管插入深度h下平展流火焰燃烧特性和NO生成特性。结果表明:减少h可以使燃烧区域扩大,从而降低火焰局部高温区温度,... 详细信息

平焰燃烧火焰温度较高,燃烧过程中会产生大量的NO。检测不同烧嘴结构下平焰燃烧的火焰温度和NO浓度分布,分析了不同燃气管插入深度h下平展流火焰燃烧特性和NO生成特性。结果表明:减少h可以使燃烧区域扩大,从而降低火焰局部高温区温度,减少火焰面中NO浓度。

关键词：烧嘴结构平焰燃烧火焰特性 NO生成特性

基于NO_x的平焰燃烧加热炉最佳过剩空气系数的数值研究

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工业安全与环保 2012年第12期38卷 55-57页

作者：徐学慧陶进峰常州大学石油工程学院江苏常州213016

采用数值模拟的方法,对不同过剩空气系数下平焰燃烧加热炉火盘直径、炉膛温度标准差系数和出口NO质量分数进行了研究。结果表明:随着过剩空气系数的增加,火盘直径减小,炉膛温度标准差系数先减小后增大再减小,出口NO质量分数先增大后减小... 详细信息

采用数值模拟的方法,对不同过剩空气系数下平焰燃烧加热炉火盘直径、炉膛温度标准差系数和出口NO质量分数进行了研究。结果表明:随着过剩空气系数的增加,火盘直径减小,炉膛温度标准差系数先减小后增大再减小,出口NO质量分数先增大后减小,研究炉型的最佳过剩空气系数为1.075。

关键词：平焰燃烧数值模拟过剩空气系数氮氧化物

新型平焰燃烧器中助燃管布置方式对燃烧特性影响的研究

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新型平焰燃烧器中助燃管布置方式对燃烧特性影响的研究

作者：韩一庆内蒙古科技大学

学位级别：硕士

平焰燃烧作为一种高效节能的燃烧方式被广泛应用于冶金行业,具有燃烧温度均匀、炉膛升温快和节约燃料等优点。然而采用空气助燃会增加NO排放且燃烧热效率低,因此采用纯氧助燃,既可以大幅提高燃烧强度,减少燃烬时间,避免NO的生成,同时利... 详细信息

平焰燃烧作为一种高效节能的燃烧方式被广泛应用于冶金行业,具有燃烧温度均匀、炉膛升温快和节约燃料等优点。然而采用空气助燃会增加NO排放且燃烧热效率低,因此采用纯氧助燃,既可以大幅提高燃烧强度,减少燃烬时间,避免NO的生成,同时利于烟气中CO的捕获。因此设计一种新型纯氧助燃平焰燃烧器就显得尤为重要。新型平焰燃烧器与传统平焰燃烧器相比:取消了燃气-助燃气同轴环形通道布局,改用燃气旋流,助燃管切圆布置在烧嘴上方,通过改变助燃管距离来调节燃气与助燃气混合流股的旋流强度,进而控制燃烧强度和火焰面范围。本研究采用空气和纯氧作为助燃剂进行实验,分析了助燃管布置方式、助燃管距离及氧气过量系数对燃烧特性的影响,得出如下规律:(1)在空气和纯氧助燃条件下,四管切圆和三管切圆布置方式都可形成平展流火焰。在相同助燃管距离x下,四管切圆布置方式下的空气分布更为合理,火焰面积更大,且峰值温度、波峰波谷温差、CO和NO排放量要低于三管切圆布置方式。随着助燃管距离的增大,两种布置方式下的峰值温度和CO峰值不断下降。(2)纯氧助燃与空气助燃相比,旋流强度总低于后者,且燃烧区域较小,燃烧温度高,但燃烧温度波动范围小。当助燃管距离x=60 mm时,纯氧助燃相比于空气助燃CO峰值下降了57.4%。(3)随着氧气过量系数n的增加,燃气与氧气混合流股的旋流强度在增强,其燃烧过程更剧烈,火焰面略有缩小,但燃烧温度及峰值温度并无明显差异。而CO峰值随着氧气过量系数n的增加不断减小,氧气过量系数n从1.06增至1.24,CO峰值下降了28.7%。

关键词：纯氧助燃平焰燃烧四管切圆 CO排放氧气过量系数

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平焰燃烧的原理、试验及其效果分析

工业炉通讯 1980年第3期 1-15页

作者：胡彦邦马鞍山钢铁设计研究院

我院一九七四年与马钢一轧合作,通过试验成功地获得了平焰。现在各种平焰烧咀已开始在国内一些工业窑炉上应用,取得了显著的技术和经济效果。现就平焰燃烧的原理、传热效果、试验收获、设计和实际应用等方面作一些探讨。

关键词：平焰燃烧炉顶烧咀喷咀炉壁温度推钢式炉煤气量炉气温度旋流器效果分析

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平焰燃烧三维热态速度场的数值模拟

常州大学学报（自然科学版） 2012年第1期24卷 33-36页

作者：陶进峰徐学慧常州大学石油工程学院江苏常州213016

对试验炉型的平焰燃烧器速度场进行了冷态实验、冷态数值模拟,分析并验证了实验和数值模拟结果中速度场变化趋势的一致性和数值模拟结果的实用性。采用相同的模型,对加热炉内平焰燃烧的热态三维速度场进行了计算,分析了主燃烧区域轴向... 详细信息

对试验炉型的平焰燃烧器速度场进行了冷态实验、冷态数值模拟,分析并验证了实验和数值模拟结果中速度场变化趋势的一致性和数值模拟结果的实用性。采用相同的模型,对加热炉内平焰燃烧的热态三维速度场进行了计算,分析了主燃烧区域轴向速度、径向速度和切向速度的变化规律,得出了热态速度分量的最大值沿射流方向衰减的无因次分布曲线。

关键词：平焰燃烧冷态试验数值模拟速度场无因次曲线

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平焰燃烧技术及发展现状

内蒙古石油化工 2009年第2期35卷 74-76页

作者：马飞驰王振芳内蒙古科技大学内蒙古包头014010

本文简单介绍了工业炉内氮氧化物的生成及影响因素;简要介绍了平焰燃烧器的结构和工作原理,分析了平展流火焰的形成及特点;国内外平焰燃烧的发展现状。

关键词：氮氧化物生成及影响因素平焰燃烧发展现状