生物质燃料脉动燃烧器的设计

将自激脉动燃烧技术应用于生物质燃烧,既能够提高生物质的燃烧效率,又能减少烟气污染物的排放量.针对生物质燃料与脉动燃烧设计中的问题,进行了有关生物质燃料脉动燃烧器设计的理论研究,分别对外形尺寸、炉膛结构、进料装置、炉箅子、清灰以及除渣装置等进行分析与设计.实验证明,所设计的燃烧器能够稳定与持续燃烧,炉膛温度保持在800～1 000℃之间,避免了高温结团和结渣的产生.     

对生物质气燃烧器轴向温度影响因素的模拟研究

简要地论述了生物质气及生物质气的基本特性-热值低、着火点高且着火浓度下限远远高于煤气等气体的着火浓度下限等;并根据生物质气的燃烧方式及其与大气的接触形式将燃烧器分为3大类:扩散式燃烧器、完全预混式燃烧器和部分预混式燃烧器,集合生物质气的特性选择扩散式燃烧器作为研究工具.由于分析出影响生物质气燃烧温度的因素,对今后能够充分利用生物质气有极大的帮助;最后通过模拟分析得出不同的燃气组分、过剩空气系数以及燃烧器结构均会对燃烧室轴向温度产生影响.     

生物质颗粒燃烧器的设计与性能测试

针对生物质颗粒燃烧器燃烧不充分及燃烧效率低等问题,设计了一款小型生物质颗粒燃烧器。该燃烧器换热量为0.5 t/h,进料量为20kg/h,并采用三次配风系统,设置7个配风口。本研究对小麦、玉米、水稻3种作物的秸秆制成的生物质颗粒燃料进行了锅炉换热试验。试验结果表明:小型生物质颗粒燃烧器采用的三级配风系统配风均匀分布,满足燃料的充分燃烧;3种颗粒燃料燃烧效率均在95%以上,最终的结渣率均不超过5%,燃烧产物达到环保标准。该设计为生物质颗粒燃烧器的应用与推广提供了理论依据。     

80kW脉动燃烧器及其测试系统的设计

脉动燃烧干燥系统的核心装置是脉动燃烧器,合理的脉动燃烧器设计是保证干燥过程节能、减排以及高效运行的必要条件。以额定功率80kW的脉动燃烧器设计为例,详细阐述了Helmholtz型脉动燃烧器的尾管、燃烧室、燃气供气系统及空气阀的设计过程以及设计时应注意的原则和合理的设计方法,给出了80kW脉动燃烧器各个部件的尺寸。同时,还介绍了脉动燃烧测试系统所需的硬件条件、选型以及测试软件的编写;最后给出了自行设计的脉动燃烧性能测试实验装置的实测结果。     

抗结渣生物质固体颗粒燃料燃烧器研究

针对我国秸秆类生物质颗粒燃料灰含量高、灰熔点低而导致燃烧过程中易结渣、燃烧器易熄火、燃烧不稳定等问题,采用多级配风原理,设计出高效双层燃烧筒装置,实现三级配风,同时研究了螺旋清灰破渣机构,并在此基础上研制了生物质颗粒燃料燃烧器。采用玉米秸秆颗粒燃料和落叶松木质颗粒燃料进行了燃烧试验,试验结果表明,本燃烧器的多级配风结构和破渣清灰机构设计合理,燃烧效率达到91%,能够有效地将燃烧过程中产生的灰渣排出,结渣率明显下降,实现了连续稳定燃烧。与瑞典PX-20型燃烧器相比,以玉米秸秆颗粒为燃料时,本燃烧器燃烧效率提高了9%、结渣率降低了25.94%,燃料适应性广。     

生物质热风炉燃烧器的数值模拟研究

根据生物质燃气的特点及燃烧稳定性的需求,对燃烧器进行了必要的结构设计。在对生物质热风炉进行试验的基础上,建立了相应的三维分析模型;湍流燃烧模拟采用标准κ-ε模型,通过求解动量方程和能量方程,模拟了生物质燃气的燃烧过程,得到了燃烧器的温度场、流场及生物质燃气各组分的质量分数等高线图,并通过试验验证了分析模型的正确性,为相关设备的设计、模拟、优化及应用提供了有价值的数据。     

生物质热解气燃烧装置设计与燃烧特性试验

针对目前生物质热解气中焦油去除困难、焦油能量难以利用等问题,结合现有燃气燃烧器相关技术,开展了生物质热解气直接燃烧技术研究与试验。燃烧器理论耗气量为2~5 m~3/h,通过理论计算确定了燃烧器参数,设计了卧式燃烧室并安装烟气催化裂解装置及烟气检测装置,搭建了热解气燃烧试验平台,并对热解气的燃烧特性进行了试验研究。以花生壳为原料,在碳化温度500℃、滞留时间30 min的条件下进行连续热解碳化,产生的高温热解气直接通入燃烧设备。结果表明,燃烧设备性能较好,热解气燃烧过程稳定,燃烧效率达到98.5%,在催化剂的作用下,燃烧效率提高到98.9%,满足设计要求。     

沼气燃烧器燃烧性能参数优化的试验研究

通过对沼气燃烧器进行燃烧参数优化的试验研究,明确各参数对燃烧性能的影响规律,为进一步设计和改进沼气燃烧器提供基础技术参数。试验通过采用多因素多水平设计,对数据进行处理后得到热负荷、热效率与试验因素之间的回归方程,并通过等值曲线曲面分析了试验因素对性能指标的影响规律以及之间的交互作用,最后经过对试验结果的回归分析和参数优化,得到了沼气燃烧器的最佳工作组合为:沼气流量3.0m3/h、喷口直径6.0mm、一次空气量系数0.61;并且进行了验证,得出的实际值与预测值非常接近,表明了优化结果的合理性。     

提高车用YJP-Q系列加热器用燃烧器性能的研究

为进一步提高YJP-Q系列车用加热器用燃烧器性能,通过台架试验对燃烧器做了外筒至热交换器壁面不同距离、燃气回流罩至导流体不同距离和燃气回流罩缩口不同直径对比试验,还做了导流体上轴向进气孔不同孔径及喇叭筒前端进气槽不同进气面积对比试验,以及燃烧器单内筒、单外筒和双筒对比试验。试验结果表明:燃烧器外筒至热交换器壁面15~30 mm为宜;各种直径的燃气回流罩均在距导流体100 mm处热功率和热效率最大,但排放中HC较高;回流罩缩口直径以功率论102 mm为最好,89 mm略次,但89 mm综合性能较好;燃烧器使用单内筒或单外筒,因热辐射有短路损失而较双筒燃烧器热效率低7%左右;燃烧器喇叭筒进气槽和导流体轴向进气孔直径过大时,易影响火焰的稳定性,使燃烧噪声明显增大。     

生物质颗粒燃烧器进料防回火方法

目前国内生物质颗粒燃料燃烧器的推广应用十分迅猛,但生物质颗粒燃烧器进料机构的研发不够重视,直接影响燃烧器性能的稳定与否、利用效率的高低及污染物排放量的大小。阐述了生物质颗粒不同进料方式及各自的特点,重点归纳了常见生物质颗粒进料防回火机构的类型和特点,分析了各自的优缺点,为颗粒燃烧器进料机构的合理设计研发提供参考。      

炉灶一体式生物质气化炉灶头的结构设计及燃烧热性能测试

针对炉灶一体式生物质气化炉燃气压力小、低位热值偏低的特点,设计了与气化反应器配套使用的灶头装置,并对该灶头进行了燃烧热性能测试。试验结果表明:该灶头可保证生物质燃气稳定燃烧,二次风流量为0.0128m3/min时,热效率高达36.58%,火力强度高达2.85kW,且无回火和黄烟现象产生。     

木质成型燃料取暖炉燃烧数值模拟与优化

为了强化木质成型燃料取暖炉燃烧效果,减少污染排放,提高采暖炉热效率,引入旋流燃烧技术,提出新型木质成型燃料旋流炉排燃烧器。数值模拟取暖炉在不同过量空气系数和不同炉排二次风入口角度条件下,炉内速度场、温度场、浓度场的变化。结果表明:通过旋流二次风产生高温回流区,有效强化了燃烧,提高了炉膛有效利用面积;过量空气系数为1.5、二次风入口倾角为30°时,燃尽率高,烟气温度分布均匀,污染少。     

沥青混凝土搅拌站骨料烘干的影响因素

针对目前我国在沥青混凝土骨料烘干加热技术方面存在较多问题的现状,文章从骨料的特性、燃烧器的选择、干燥滚筒的设计及除尘系统的选择等因素进行分析,为沥青混凝土搅拌站的节能减排技术提供理论依据,对干燥滚筒的设计开发也具有重要意义。     

小型多用途燃油燃烧器的研制

介绍了小型多用途燃油燃烧器的结构和工作原理，提出了燃烧器系统设计的方法。步骤，并进行了样机的试验，试验结果表明，按所述方法设计并试制的燃烧器具有热效率高，排放低，工作稳定等特点。     

基于棉花秸秆炭的高品质生物质炭化炉设计

在掌握棉秆炭化期间热解失重规律、力学和能量指标及燃烧特性的基础上,针对小型炭化炉展开研究,完成设计和优化,解决了以高温电阻炉作为炭化设备时炭化单批盛放量有限及升温降温速度过慢不利于试验开展的问题。该装置主要由自动进出料装置、加热部件、盛料部分和尾气处理部分组成,对其中关键部件如进出料系统、炭化炉及燃烧器进行设计及试验,并试制了样机。试验结果表明:制炭成型率达93.6%,燃烧性能达标率95.3%,单炉炭化秸秆棒和秸秆粉末达到设计指标,可以高效完成棉花秸秆炭化工作,满足设计要求。      

洁净煤反向燃烧热风炉操作特性

结合多孔介质模型和RNG k-ε紊流模型，建立密集烤烟用洁净型煤反向燃烧热风炉炉内空气流动数值计算模型。应用单因素仿真优化方法，研究炉内空气流动分布和空气利用率随煤床高度、静压区侧壁清灰口高度及上下层型煤蜂窝孔对准程度的变化规律，归纳其操作特性。研究表明:空气利用率是空气速度的3次函数，煤床高度的3次函数，清灰口高度的2次函数和多孔介质区内部阻力系数的2次函数；反烧炉燃烧供热调控精准性与多孔介质区粘性阻力系数无关；预装适量型煤、孔对孔堆置型煤和封闭清灰口是反烧炉燃烧供热调控精准前提条件。该研究为反烧炉设计优化提供理论依据。