多孔介质燃烧器研究

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2024年多孔介质燃烧市场前景分析

2024年多孔介质燃烧市场前景分析引言多孔介质燃烧技术是一种基于多孔介质的燃烧方式，具有高效、清洁、节能的特点。

随着环境污染日益严重和能源资源的逐渐枯竭，多孔介质燃烧技术在解决能源问题和减少环境污染方面具有广阔的应用前景。

多孔介质燃烧技术的基本原理多孔介质燃烧技术利用多孔介质的特性，通过调节其孔隙结构和表面性质，使燃料充分与氧气接触，并在燃烧过程中控制燃烧速率和温度分布。

基本原理包括质量传递、热传导、化学反应和动量传递等过程。

多孔介质燃烧的优势高效能源利用多孔介质燃烧技术能够提高燃料的燃烧效率，使得燃料能够更充分地燃烧，减少能源的浪费。

清洁环保多孔介质燃烧技术可以控制燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物的排放，减少空气污染和温室气体的排放。

资源可持续利用多孔介质燃烧技术可以利用废弃物、生物质等可再生资源作为燃料，促进资源的循环利用和可持续发展。

2024年多孔介质燃烧市场前景分析国内市场多孔介质燃烧技术在中国市场具有广阔的应用前景。

随着国家环保政策的不断加强，对于清洁能源和减排技术的需求日益增长。

多孔介质燃烧技术能够有效地解决传统燃烧方式存在的环境问题，受到政府和企业的重视。

国际市场多孔介质燃烧技术在国际市场也具备较大的市场前景。

发达国家对于环境保护和能源利用效率要求较高，多孔介质燃烧技术作为一种清洁高效的能源转化技术，受到了广泛关注。

尤其在欧洲和北美等地区，多孔介质燃烧技术已经得到较为广泛的应用。

市场机遇和挑战多孔介质燃烧技术在市场上面临着机遇和挑战。

机遇在于多孔介质燃烧技术相比传统燃烧方式具有明显的优势，受到政府政策和市场需求的推动。

然而，挑战也不可忽视，如技术难度较高、成本较高等。

同时，多孔介质燃烧技术还需要进一步加强创新研发，提高技术水平和竞争力。

市场发展趋势多孔介质燃烧技术在市场上呈现出以下发展趋势：1.技术不断创新：提高多孔介质燃烧技术的燃烧效率、环境适应性和可靠性，加强技术研发和创新。

2.降低成本：通过降低多孔介质燃烧技术的生产和运营成本，提高其市场竞争力。

多孔介质微燃烧器的试验研究

Ｇａｇｈｕ１６０ｈｎ；２ＧａｕｔＳｈｏｏＣｉｅｅａｅｆｃｅｃｓｅｉｇ１０４，Ｃｉａ．ｅｉｕｎｚｏ０４，Ｃｉａ．ｒｄａｃｏｌｆｈｎｓＡｃｄｍｙＳｉｎｅ，Ｂｉｎ００９ｈｎ；３Ｂｉｎ５ｅｏｊｊｇ
ｉｄｃｔｄｔａｅｃｍｂｓｉｎｅｉｉｎｙａｄｔｅｒｔｆｃｍｂｓｉｎｃｎｂｎｎｅｉｎｆｃｎｌｎｅｅｃｎｉｉｎｎｉａｅｈｔｈｏｔｕｔｆｃｅｃｎｈａｅｏｏｏｕｔｏａｅｅｈａｃｄｓｇｉａｔｙｕｄｒｔｏｄｔｉｈｏｏｅｔｃｕｆｈａｃｍｕａｉｎａｄｆｗ— ｘｕｅ，ｎｅｂｕｄｒｆｔｅｓａｌｏａｌｔｎｏｍｉｔｒａｄｔｏｎａｙｏｈｔｂｅｃｍｂｓｉｎａｓｘａｄｄ．ｅｅｐｒｍｅｔｏｏｌｈｕｔｏｌｏｅｐｎｅＴｈｘｅｉｎｆｍｉｒ — ｏｃｏｃｍｂｓｉｎｉｉｆｒｎｏｏｓｍｅｉｓｃｎｐｏｉｅｅｐｒｍｅｔｌｄｔｏｅｔｒｄｃｅｓｎｈｅｔｌｓｎｕｔｎｄｆｅｅｔｐｒｕｄａａｒｖｄｘｅｏｉｎａａａｆｒｂｔｅｒａｉｇｔｅｈａｏｓａｄｅｅｈｎｉｇｔｅｃｍｂｓｉｎｅｃｅｃ．ｎａｃｎｈｏｕｔｆｉｎｙｏｉ
摘
要：对微尺度下的氢气／空气预混气在多孔介质中进行预热燃烧时的燃烧特性进行了试验研究，回热燃烧器中在

瓦斯在多孔介质燃烧器中燃烧排放物实验研究

４・
・
工业安全与环保
ＩｄｓｒａＳｆｔｎｎｉｏｅｔｌｈ＇ｅｔｎｎｕｔｉａｅｙａｄＥｖｒｍｎｎａｏｃｉｌｔｏ
２１００年第３６卷第３期
ＭａｃＯｌｒｈ２０
瓦斯在多孑介质燃烧器中燃烧排放物实验研究Ｌ
０ｅｎｔｇｎｏｉｅ．Ｔｅｔｓｒｓｌｒｖｄｅｅｅｃａｕｏｈｈｒｃｅｉｔｘａｓ．ｆｈｉｏｅｘｄｓｈｔｅｕｔｐｏｉｅｒｆｒｎｅｖｌｅｆｒｔｅｃａａｔｒｉｏｅｈｕｔｔｒｅｓｓｃｆ
制铠装铂铑铂热电偶搭配温度采集模块；烟气测量则使用高
精度烟气分析仪来完成。系统示意见图１。
酸雨和光化学烟雾，同时对臭氧层有极大的危害。为了降低
污染，国内外已有了不少有效的方法，主要有烟气循环法、两段或多段燃烧法、浓淡燃烧法、向燃烧法、氧燃烧、对低组合燃烧以及多孔介质燃烧技术。其中多孔介质燃烧技术作为
的ＮＯ排放浓度为组合３最高，组合１最低。ＣＯ的浓度高低取决于烧温度，燃排放浓度与ＮＯ的正相反。实验结果对瓦斯在
多介质内燃烧的排放特性有一定参考价值。Ｌ
关键词多孔介质氮氧化物一氧化碳低排放
ＥｘｒｍｅｔｌＲｅｅｒｈｎｔｈａｓｓｏｈｅＭｅａｍｂｔｏｎＰｏｏｅａＢｕｎｒｐｅｉｎａｓａｃｏｈｅＥｘｕｔＧａｆｔｔｎｅＣｏｕｉｎｉｒｕＭｄｉｒｅｈｓｓ

多孔金属介质全预混式家用燃气(LPG)灶具的实验研究

介质的材料主要可以分为分散颗粒组成的填充床
和整体框架的多孔结构两种Ｊ适用于燃气灶具，的材料为整体框架的多孔结构。整体多孔结构又
包括金属多孔材料（泡沫金属）即和非金属多孔
传统灶具燃烧技术是以自由火焰为特征的，气体的导热性能和辐射性能较差，其燃烧不可避
图１多孔金属介质微观结构
烈地漩涡、分流和汇合，具有非常理想的燃烧学特性。选取的各种不同材质、同孔径的多孑金属不Ｌ
介质如图３及表１所示。
图２普通金属滤网微观结构
综合性能优于其它材料的结论。关键词：多孔金属介质低ＮＯ排放全预混燃烧灶具
前
言
瞬时完成的燃烧，还保证了烟气在高温区停留时
间较短。这些特征有效地抑制了ＮＯ的生成。全
预混燃烧还能实现适量控制过剩空气系数和热负
气体完成换热，将混合气体预热到着火温度。混合气体在流人上端燃烧的过程中在孔隙内部产生强烈的扰动，使燃烧产生的热量迅速以各种形式向外传播，燃烧效率高，燃烧完全，减少了ＣＯ排
放。同时，扰动还使燃烧区域温度保持均匀，产不生局部高温，将最高温度保持在较低的程度。并
免地会有温度分布不均、燃烧区域狭小、污染物排放严重等缺点。多孔介质预混燃烧方式，是全预混的燃气和空气混合物，在一种耐高温、导热性能好的特殊多孔介质材料里的燃烧过程。燃气与空

预混气体多孔介质中燃烧的研究进展与展望

介质中燃烧，正是能够实现低热值甚至超低热值气体稳定燃烧的一项新型的、洁净的、主动有效的技术，
具有燃烧稳定、燃烧速率高、可燃极限宽和污染物排放低等显著优点，近年来已经成为国内外研究的热点，被誉为具有划时代意义的技术．Ｊ国际上对预混气体在惰性多孑介质中燃烧的研究开展的较早，Ｌ理论研究日趋深入和细致，而数
关键词：预混燃烧；多孔介质；燃烧器
中豳分类号：Ｑ３Ｔ５３文献标识码：Ａ文章编号：０ —３５２０）６０３－５１８２９（０６０ —００００
Ａｄａｃｓａｄｐｏｐｃｏｒｍｉｅｏｕｔｎｉｏｏｓｍｅｉｖｎｅｎｒｓｅ￣ｆｐｅｘｄｃｍｂｓｉｎｐｒｕｄａｏＬｎＤＵＸａ —ｉＩＧａｇ，ｉｏｌ
保护环境、节约能源和实现经济的可持续发展是我国的一项长期国策．尤其是进入２世纪，Ｉ能源与环境问题日益突出并且交织在一起，已经成为迫在眉睫且必须妥善解决的问题，甚至有可能成为制约我
国经济发展的瓶颈．因此，大力开发和使用低品位或低热值的能源，并且要兼顾环保，实现氮氧化物和一氧化碳等污染物质的低排放，无疑是解决上述问题的一项具有战略意义的举措．而预混气体在惰性多孔
ｃｍｂｓｉｎｏｕｔ．Ｔｅｐｏｓｎｕｕｅｏｏｏｓｍｅｉｕｅａｌｅｄｅｎｕｅｎｐａｔａｐｌａｉｎｆｒｏｈｒｍｉｉｇｆｔｒｆｐｒｕｄａｂｒｒｈｓａｒａｙｂｅｓｄｉｒｃｉｌａｐｉｔｏｎｓｃｃｏｈｕｅｏｄｈａｉｇｃｍｂｓｉｎｓｓｅｏｓｈｌｅｔｏｕｔｙｔｍ．Ｔｅｐｏｅｓｓａｓｃａｅｔｒｍｉｅｏｕｔｎｉｏｕｄａａｅｎｏｈｒｃｓｅｓｏｉｔｄｗｉｐｅｘｄｃｍｂｓｉｎｐｒｓｍｅｉｒｈｏｏ

多孔介质燃烧技术

多孔介质燃烧技术1 多孔介质燃烧技术加入多孔介质的燃烧器由于对流，导热和辐射三种换热方式的存在，使燃烧区域温度趋于均匀，保持较平稳的温度梯度。

在燃烧稳定的同时还具有较高的容积热强度。

与自由空间燃烧相比，预混气体在多孔介质中的燃烧具有功率密度大，调节范围广，污染物排放低和结构紧凑等优点。

多孔介质预混燃烧特点是燃烧设备的热效率较高，其原因有以下两个方面：①燃气与空气预先充分混合, 在过剩空气很小的情况下也可达到完全燃烧, ②由于辐射作用, 多孔介质的高温后部对低温的前部进行加热, 从而达到对未反应的燃气混合物的预热作用, 加快了燃烧速度。

因此对多孔介质传热传质和燃烧的研究具有重大的学术价值，已成为当前最活跃最前沿的研究领域之一[1]。

传统的气体燃料燃烧主要是以自由火焰为特征的燃烧。

这种燃烧需要较大的空间，火焰周围温度梯度大，容易产生局部高温。

当温度高于1500℃时，NO生x成变得明显[2]。

由于NO的剧毒性，减少其排放也显得非常重要。

传统燃烧器的x换热器主要以烟气辐射和对流换热为主，换热系数小。

多孔介质燃烧技术是一种新颖独特的燃烧方式[3]。

其与自由空间燃烧的区别在于：（1）多孔介质的空隙率很大相对于自由空间有较大的固体表面积，因而有较强的蓄热能力[4]；（2）多孔介质的存在使混合气体在其中产生剧烈的扰动，强化了换热。

（3）相对于气体来说多孔介质有较强的导热和辐射能力，可以使预混气体燃烧产生的部分热量从下游的高温区传递到上游的低温区预热未然混合气体，这样就提高了燃烧速率并可使燃料完全燃烧，减少了CO的排放；（4）多孔介质良好的换热特性是燃烧区域温度迅速趋于均匀，保持了平稳的温度梯NO生成量；（5）辐射燃烧效率最高可达度，降低了最高温度水平，减少了x80%-90%，而常规辐射燃烧器对辐射的转换效率充其量为30%[5]，在相同的热负荷下,多孔介质预混燃烧热效率较高，比本生式燃烧节约燃气30-50%[6]。

微型热光电系统多孔介质燃烧器性能的实验研究

ｔｅｍａａｉｔｎｅｅｇｒｍｏｕｔｎｏｓｉｆｅｎｏｅｅｔｉｉ．Ａｓｔｅｋｙｃｍｐｎｎｆｅｓｓｅ，ｍｉｒｏｕ — ｈｒｌｒｄａｏｎｒｙｆｏｃｍｂｓｏｆｏｓｌｕｌｔｌｃｒｔｉｉｆｉｃｙｅｏｏｅｔｙｔｍｈｏｔｈｃｏｃｍｓｂ
ｔｒｉｒｑｉｄｔｒｖｄｓｄｎｉｎｌｅｅａｕｅａｏｇｉｉｅｌ．Ｉｉｒｉｌ，ａｎｗｐｆｒｕｄａｃｒ— ｏｅｕｒｐｏｉｅｈｈａｆｆｌｔｍｐｒｔｒｌｎｓｓｄｗａｓｅｏｉｎｌｏｔ１ｎｔｓａｔｅｅｔｅｏｏｓｍｅｉｏｈｃｙｏｐｎｂｓｏｒｐｓｄＥｐｒｎａｎｅｔａｏｓｗｒｏｄｃｅｎｔｅｃａａｔｒｔｓｏｅｐｒｕｄａｃｍｕｔｒｕｔｒｉｐｏｏｅ．ｘｅｍｅｔｌｉｖｓｇｔｎｅｅｃｎｕｔｄｏｈｒｃｅｓｉｆｔｏｓｍｅｉｏｓｉｉｉｈｉｃｈｏｂｓｏ．
ＸＵＥＨｏｇ，ＭＩｉ—ｕｎ，ＷＵＪａｎＡＯＪａｘａｉｎ，ＸＵＢｎＨＵＹｕｌｉ，Ｃ —ｉｎ（ｏｅｅｏｅｉｅａｄＰｗｒｎｉｅｒｇＨｅａｎｖｒｔｏｉｃｄＴｃｎｌｇ，ｕｙｇ４１０，ｈｎ）Ｃｌｇｆｈｃｏｅｇｅｉ，ｎＵｉｅｉｆｃｅｅａｅｈｏｏｙＬｏａ７０３ＣａｌＶｌｎＥｎｎｎｓｙＳｎｎｎｉＡｓａｔｂｔｃ：Ｍｉｏｔｅｍｐｏｏｏａｃ（ＰｒｃｒｏｈｔｖｌｉＭＴＶ）ｓｓｍｉａｄｒｃｅｅｇｏｖｒｏｅｉｅｗｉｓｓＰｅｓｔｃｎｅｔｒｈｔｙｔｉｔｎｒｃｎｅｉｄｖｃｈｃｕｅＶｃｌｏｖｒｅｓｅｙｓｎｈｏ

乙烯裂解炉多孔介质燃烧器的研究与开发

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 S1 期乙烯裂解炉多孔介质燃烧器的研究与开发李宁1，2，李金科2，董金善1（1 南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京 211816；2 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，甘肃兰州 730060）摘要：裂解炉用燃烧器是乙烯装置的关键装备，在稳定燃烧的同时又要满足特定的工艺要求和日益严苛的环保要求。

近年来多孔介质燃烧技术的兴起，为乙烯裂解炉燃烧器带来了新的变革。

本文利用CFD 技术和热态试验方法设计开发出一种新型乙烯裂解炉用多孔介质燃烧器。

通过数值分析研究双层多孔介质结构内的燃烧状态，其多孔介质区域上游为30PPI 的Al 2O 3泡沫陶瓷，下游为10PPI 的SiC 泡沫陶瓷，研究发现在当量比φ=0.8、入口流速 u 0=0.8m/s 时更符合裂解炉内燃烧氛围。

对裂解炉内传统底部燃烧器+多孔介质侧壁燃烧器进行联合仿真，仿真结果表明，炉膛内温度分布均匀且满足工艺要求和环保要求。

制备2台多孔介质燃烧器联合底部燃烧器在热态试验炉上试烧，主要观察其火焰稳定性，实验结果表明，燃烧状态良好且NO x 排放更低。

关键词：裂解炉用燃烧器；多孔介质；燃烧；污染；数值分析；热态试验中图分类号：TK116 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）S1-0073-11Research and development of porous medium burner in ethylenecracking furnaceLI Ning 1，2，LI Jinke 2，DONG Jinshan 1(1School of Mechanical and Power Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211861, Jiangsu, China; 2Tianhua Instiuteof Chemical Machinery & Automation Co., Ltd., Lanzhou 730060, Gansu, China)Abstract: The burner used in cracking furnace is the key equipment of ethylene plant. It must meet the specific technological requirements and the increasingly strict environmental requirements while keeping the combustion stable. In recent years, the rise of porous medium combustion technology has brought new changes to the burner of ethylene cracking furnace. A new porous medium burner for ethylene cracking furnace was designed and developed by CFD technology and hot experimental method. The combustion state in the double-layer porous media structure was studied by numerical analysis. The upstream of the porous media region was 30 PPI Al 2O 3 foam ceramics, and the downstream was 10 PPI SiC foam ceramics. It was found that the combustion atmosphere in the cracking furnace was more consistent with the equivalent ratio of φ=0.8 and the inlet flow rate u 0=0.8m/s. The joint simulation of the traditional bottom burner and the porous medium side-wall burner in the cracking furnace was carried out. The simulation results showed that the temperature distribution in the furnace was uniform and met the requirements of process and environmental protection. Two porous media burners were prepared and combined with bottom burners for test firing in hot state test furnace. The flame stability was mainly observed. The研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0462收稿日期：2023-03-24；修改稿日期：2023-06-28。

多孔介质燃烧技术工业应用数值模拟研究

多孔介质燃烧技术工业应用数值模拟研究
多孔介质燃烧技术是一种新型的燃烧技术，它利用多孔介质的特殊结构和性质，将燃料和氧气混合后在多孔介质内进行燃烧反应，从而实现高效、低污染的燃烧过程。

该技术已经在工业领域得到了广泛的应用，如燃气轮机、燃煤锅炉、燃油发动机等。

为了更好地理解多孔介质燃烧技术的工业应用，数值模拟研究成为了必不可少的手段。

数值模拟可以通过计算机模拟多孔介质内的流动和燃烧过程，从而预测多孔介质燃烧技术的性能和优化设计。

在数值模拟研究中，需要考虑多孔介质的物理和化学特性，如孔隙率、孔径分布、热传导系数、燃料和氧气的扩散系数等。

数值模拟研究可以帮助工程师和科学家更好地理解多孔介质燃烧技术的工作原理和性能，从而优化设计和改进工艺。

例如，在燃气轮机中，多孔介质燃烧技术可以提高燃烧效率和减少污染物排放，数值模拟可以帮助优化多孔介质的结构和燃烧参数，从而提高燃气轮机的性能和可靠性。

多孔介质燃烧技术是一种新型的燃烧技术，已经在工业领域得到了广泛的应用。

数值模拟研究是理解多孔介质燃烧技术的工作原理和性能的重要手段，可以帮助优化设计和改进工艺，提高燃烧效率和减少污染物排放。

多孔介质燃烧技术

多孔介质燃烧技术
1. 引言
多孔介质燃烧技术近年来受到了广泛的关注。

通过改变燃料与空气的混合方式，多孔介质燃烧技术可以使燃烧更加均匀、增加燃烧温度、减少氮氧化物的排放等诸多优点。

本文将从多孔介质燃烧技术的基本原理、工程应用和未来发展趋势等方面进行论述。

2. 基本原理
多孔介质燃烧技术的主要原理是通过多孔介质将燃料和氧气进行混合，使得燃烧反应能够更加均匀和完全。

多孔介质可以是陶瓷、金属、陶瓷金属复合物等材料，其中具有许多微小孔隙。

在燃气通过多孔介质的过程中，会形成许多微小的涡旋或者湍流，这种流动能够达到更加均匀混合燃料和氧气的效果。

3. 工程应用
多孔介质燃烧技术已广泛应用于行业燃烧领域中。

例如，多孔介质燃烧技术应用于工业炉、锅炉和燃气轮机等设备中，已经显著提高了燃烧效率和能源利用率。

此外，多孔介质还可以用于燃气汽车发动机和燃料电池等领域，改善了燃料的利用率和减少了污染物的排放。

4. 未来发展趋势
未来，多孔介质燃烧技术将继续得到发展和推广。

目前已经有许多新的研究正在进行，例如将多孔介质应用于高温氧化、蜂窝状多孔
介质燃烧等方面的研究。

此外，多孔介质的材料研究也将得到进一步深入，从而提高多孔介质的性能和适用范围。

5. 结论
总之，多孔介质燃烧技术是一项应用广泛的新技术，在燃气应用和清洁能源方面具有很大的潜力。

通过进一步研究和发展，它将达到更高的效率和更广泛的应用。

多孔介质燃烧实验报告

热工综合试验结课作业多孔介质燃烧实验报告姓名：学号：指导老师：时间：多孔介质燃烧实验报告一、实验名称：多孔介质燃烧试验研究二、实验目的研究可燃气体混合物在耐高温、导热性能较好的多孔介质里的燃烧情况，并且与无多孔介质时加以对比。

通过监测分析燃烧室各处的温度变化来分析多孔介质对燃烧的促进作用。

三、实验背景与技术简介多孔介质中的预混燃烧方式是气体混合物在一种既耐高温、导热性能又好的特殊多孔介质材料里燃烧的过程，燃气和空气充分混合后经预热接近着火温度，然后进入多孔介质燃烧室中进行燃烧。

多孔介质，即由固体物质组成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙构成的介质。

多孔介质是由多相物质所占据的共同空间，也是多相物质共存的一种组合体，没有固体骨架的那部分空间叫做孔隙，由液体或气体或气液两相共同占有，相对于其中一相来说，其他相都弥散在其中，并以固相为固体骨架，构成空隙空间的某些空洞相互连通。

多孔介质是一种具有大孔隙率和光学厚度的透气性固体。

多孔介质的存在使燃料和氧气的接触面积变大，燃烧过程中，多孔介质内气相的燃烧放热、内部导热、对流、传质和固相内部导热、辐射及气、固两相之问的对流换热互相耦合，这种复杂的传热和化学反应过程就构成新颖、独特的燃烧方式。

燃料和氧化剂(氧气或空气)按一定的比例预先均匀混合，再送入燃烧室中进行燃烧的方法称为预混合燃烧。

多孔介质内预混合燃烧是指预混合气体通过颗粒或小球填充床、蜂窝陶瓷或泡沫陶瓷、毛毡滤芯、金属薄片叠层、纤维膨化结构等多孔介质固体框架缝隙内的燃烧。

多孔介质燃烧优点有很多，相对于气体，多孔介质具有更良好的热交换特性，使燃烧区域温度迅速趋于均匀；相对于自由空间，多孔介质有更大的固体表面积，因而具有很强的蓄热能力。

由于多孔介质的存在，在燃烧过程中，通过各种换热形式，尤其为辐射放热，大部分反应区产生的热量回流有效预热未燃混合气体，使燃烧保持更好的稳定性。

大量的研究表明多孔介质中的预混燃烧可大幅度提高燃烧速率，显著增强火焰稳定性，提高火焰温度，扩展贫燃极限，降低有害污染物的排放量。

多孔分级燃烧方法

多孔分级燃烧方法摘要：一、引言二、多孔分级燃烧方法的原理1.多孔介质的作用2.分级燃烧的意义三、多孔分级燃烧方法的优势1.提高燃烧效率2.降低污染物排放3.稳定燃烧过程四、多孔分级燃烧技术的应用1.气体燃料燃烧2.固体燃料燃烧五、未来发展展望六、结论正文：一、引言随着环境保护意识的不断提高，人们对燃烧过程的控制和优化越来越关注。

多孔分级燃烧方法作为一种先进的燃烧技术，旨在提高燃烧效率、降低污染物排放并稳定燃烧过程。

本文将详细介绍多孔分级燃烧方法的原理、优势及应用，并对未来发展进行展望。

1.多孔介质的作用多孔介质是指具有孔隙结构的固体物质。

在燃烧过程中，多孔介质能够提供大量的表面积，使燃料与氧气充分接触，从而提高燃烧速率。

此外，多孔介质还能起到热量传递的作用，使燃烧过程更加均匀。

2.分级燃烧的意义分级燃烧是指在燃烧室内设置多个燃烧区域，依次完成燃料的燃烧。

通过分级燃烧，可以降低燃烧过程的峰值温度，减轻高温氧化物的生成，从而降低氮氧化物等污染物的排放。

同时，分级燃烧还能实现燃烧过程的稳定性，避免燃烧不稳定导致的噪声和震动。

三、多孔分级燃烧方法的优势1.提高燃烧效率多孔分级燃烧方法通过增加燃料与氧气的接触面积，提高了燃烧反应的速率，从而提高了燃烧效率。

在燃料利用率方面，多孔分级燃烧技术具有显著的优势。

2.降低污染物排放通过分级燃烧和多孔介质的协同作用，多孔分级燃烧方法有效降低了氮氧化物、颗粒物等污染物的排放。

这对于改善空气质量、保护生态环境具有重要意义。

3.稳定燃烧过程多孔分级燃烧方法通过调节燃烧室内燃料和氧气的分布，实现了燃烧过程的稳定性。

这有助于降低燃烧噪声和震动，提高燃烧设备的使用寿命。

1.气体燃料燃烧在气体燃料燃烧领域，多孔分级燃烧技术已成功应用于燃气锅炉、燃气轮机等设备。

通过采用多孔介质和分级燃烧技术，气体燃料的燃烧效率得到了显著提高，同时降低了污染物排放。

2.固体燃料燃烧在固体燃料燃烧领域，多孔分级燃烧技术同样具有广泛的应用前景。

多孔介质燃烧技术

多孔介质燃烧技术多孔介质燃烧技术1 多孔介质燃烧技术加入多孔介质的燃烧器由于对流，导热和辐射三种换热方式的存在，使燃烧区域温度趋于均匀，保持较平稳的温度梯度。

在燃烧稳定的同时还具有较高的容积热强度。

与自由空间燃烧相比，预混气体在多孔介质中的燃烧具有功率密度大，调节范围广，污染物排放低和结构紧凑等优点。

多孔介质预混燃烧特点是燃烧设备的热效率较高，其原因有以下两个方面：①燃气与空气预先充分混合, 在过剩空气很小的情况下也可达到完全燃烧,②由于辐射作用, 多孔介质的高温后部对低温的前部进行加热, 从而达到对未反应的燃气混合物的预热作用, 加快了燃烧速度。

因此对多孔介质传热传质和燃烧的研究具有重大的学术价值，已成为当前最活跃最前沿的研究领域之一。

传统的气体燃料燃烧主要是以自由火焰为特征的燃烧。

这种燃烧需要较大的空间，火焰周围温度梯度大，容易产生局部高温。

当温度高于1500℃时，NOx生成变得明显。

由于NOx的剧毒性，减少其排放也显得非常重要。

传统燃烧器的换热器主要以烟气辐射和对流换热为主，换热系数小。

多孔介质燃烧技术是一种新颖独特的燃烧方式。

其与自由空间燃烧的区别在于：（1）多孔介质的空隙率很大相对于自由空间有较大的固体表面积，因而有较强的蓄热能力；（2）多孔介质的存在使混合气体在其中产生剧烈的扰动，强化了换热。

（3）相对于气体来说多孔介质有较强的导热和辐射能力，可以使预混气体燃烧产生的部分热量从下游的高温区传递到上游的低温区预热未然混合气体，这样就提高了燃烧速率并可使燃料完全燃烧，减少了CO的排放；（4）多孔介质良好的换热特性是燃烧区域温度迅速趋于均匀，保持了平稳的温度梯度，降低了最高温度水平，减少了NOx生成量；（5）辐射燃烧效率最高可达80%-90%，而常规辐射燃烧器对辐射的转换效率充其量为30%，在相同的热负荷下,多孔介质预混燃烧热效率较高，比本生式燃烧节约燃气30-50%。

与自由燃烧相比，多孔介质燃烧具有燃烧速率高、燃烧稳定性好、负荷调节范围大、容积热强度大、燃烧器体积小、燃气适应性好、烟气中污染物排放低、燃烧极限变宽、可燃用热值很低的燃气等优点。

多孔介质燃烧技术工业应用数值模拟研究

Ａｂｔａｔｈｓａｅｒｔｎｒｄｃｓｅｃｎｌｇｏｏｓｄａｏｕｔｎ（Ｉｓｒｃ：ＴｉｐｐｒｓｉｔｕｅｗｔｈｏｏｙｎｒｕｉｃｍｂｓｏＰＭ）ｔａｉｅｈｄｓｉｌｐｌａｏ，ｔｅｔｄｃｓｉｆｏｎｅｉｐｍｅｉｏｅｌｅｎｕｔａａｐｉｔｎｈｎｎｒｕｅｒｚｔｉｒｃｉｉｏ
多孔介质燃烧技术，又称为ＰＭＣ技术（ｏｏｓｄａＰｒｕｉＭｅＣｍｂｓｏｏｕｔｎ多孔介质燃烧技术）ｉ是最近ｌ０余年国际燃烧领域发展的一种全新型燃烧方式，相比燃烧时存在局部
应用。
宝钢研究院节能项目组自２０年开展对Ｐ０７ＭＣ技术的研究［，并于２１００年８月在一台２Ｍｗ功率的加热炉
（．ａｓｅＴｃｎｌｇｅｔ，ｈｎｈｉ２１０，ｈｎ；２Ｎｏｔｅｓｍｎｖｒｉ，Ｓｅｙｎ１０４Ｃｉａ１ＢｏｔｌｅｈｏｏｙＣｎｅＳａｇａ０９０Ｃｉａ．ｒａｔＵｉｅｓｙｈｎａｇ１００，ｈｎ）ｅｒｈｅｔ
高温的 “ 有焰”燃烧，这种燃烧没有明火焰，ＮＯ和ＣｘＯ
等污染物的生成显著降低（可达７％以上）０；由于整体温
上实现了多孑介质燃烧技术的应用，Ｌ填补了国内的空白。本文介绍对该工业ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ应用利用运用Ｆｕｎ软件进行模拟研ｌｅｔ
究的情况，包括建立二维稳态层流预混反应模型，模拟了甲烷和空气在多孔介质中的预混燃烧，并和文献【】２

多孔介质

0.引言近年来，随着中国经济的迅猛发展，能源和环境问题越来越成为人们关注的重点。

我国经济快速发展需要消耗大量的能源，同时要兼顾环境保护，走人类与自然协调发展的可持续发展道路。

然而我国面临着能源供需矛盾突出、环境污染日趋严重和生态遭到持续破坏等一系列问题。

其中能源供给紧张可能会成为我国经济发展的薄弱环节。

因此，拓宽能源供给渠道、挖掘和开发使用低品位或低热值的能源，同时寻求有利于环境保护的高效洁净燃烧技术，无疑会成为解决上述问题的有力支持。

近年来，许多新的燃烧技术不断涌现，其中多孔介质燃烧技术具有优越的特性和广泛的应用前景。

多孔介质燃烧技术又称PMC(PorousMediaCombustion)技术，是最近十余年国际燃烧领域发展的一种全新的燃烧方式。

相比燃烧时存在局部高温的“有焰”燃烧，这种燃烧没有明火焰，NO，和CO等污染物的生成显著降低(可达70％以上)。

由于整体温度的显著提高和辐射传热的增加，燃烧热利用效率大大提高(有些情况甚至超过50％)。

另外PMC技术对使用低热值(劣质)燃料(高炉煤气、有机废气等)也有明显的优势。

由于集节能、减排、环保于一身，PMC技术被国际燃烧界誉为是2l世纪最有发展前途的燃烧技术，国内哈工大秦裕琨院士的课题组称其为“划时代的燃烧技术”。

目前在日本、德国和美国，PMC技术已成功应用于冶金、机械、化工、陶瓷等行业的一些燃气炉窑上。

鉴于该技术的重要性，国内的重点高校和研究所纷纷开展对该技术的研究，建立了相应的试验台，但是由于缺乏产学研的渠道以及没有解决多孔介质材料的寿命问题，PMC技术目前在国内没有实现工业化。

宝钢研究院于2010年8月在一台2MW功率的加热炉上实现了多孔介质燃烧技术的应用，填补了国内空白。

1.多孔介质燃烧技术的概念气体在多孔介质中的燃烧都可以称为滤过燃烧口，即气体(可燃气体和氧化剂)流过多孔介质孔隙过程中发生的燃烧过程。

按照多孔介质性质及研究重点不同，可以划分为以下几个方向：多孔惰性介质中的燃烧技术、催化性多孔介质中的燃烧技术、可燃多孔介质中的燃烧、多孔介质的燃烧合成或烧结技术等。

多孔介质燃烧实验报告

多孔介质燃烧实验报告班级：08081801学号：0808180122 姓名：黄锦宏指导老师：谭洪一、实验背景：多孔介质，即由固体物质组成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙构成的介质。

多孔介质是一种具有大孔隙率和光学厚度的透气性固体。

燃料和氧化剂(氧气或空气)按一定的比例预先均匀混合，再送入燃烧室中进行燃烧的方法称为预混合燃烧。

大量的研究表明多孔介质中的预混燃烧可大幅度提高燃烧速率，显著增强火焰稳定性，提高火焰温度，扩展贫燃极限，降低有害污染物的排放量。

二、实验目的：研究可燃气体混合物在耐高温、导热性能较好的多孔介质里的燃烧情况，并且与无多孔介质时加以对比。

通过监测分析燃烧室各处的温度变化来分析多孔介质对燃烧的促进作用。

三、实验系统与设备本研究的实验装置结构系统包括燃烧器、供气系统和测量系统三个部分。

燃烧器由预混室和燃烧室组成。

多孔介质回热微燃烧器的扩散燃烧

了空气和氢气分别进气的新型微小多孔介质回热燃烧器，行了微小尺度下氢气的扩散燃烧特性的实验进
研究．
１多子介质回热微燃烧器的结构和实验系统Ｌ
１１多孔介质回热微燃烧器的三维结构．微燃烧器的维结构如图１所示，外径为其３ｍｍ，０高度为１ｍｍ，气通过周向均布的３内ｌ氢根径为１．ｍｍ的不锈钢管进入氢气环室，后通过５然
第１卷７
第５期
燃
烧
科
学
与
技
术
、１７Ｎｏ５，．ｏ１．０ｃ．０１ｔ２１
２１年１０１０月
ＪｕｎｌｆＣｏｂｓｉｎＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙｏｒａｍｕｔｃｅｃｎｃｎｌｇｏｏ
多子介质回热微燃烧器的扩散燃烧Ｌ
ｔｏｎｅＭｏｅｖｒｗａｌｅｅａｕｅａｄｈａｏｓｒｔｅｒａｅｗｉｈｎｒａｅｏｏｉｎｒｇ．ａｒｏｅ，ｌｔｍｐｒｔｒｎｅｔｌｓａｉｄｃｅｓｔｔｅｉｃｅｓｆｃｍｂｓｉｎｔｅａｏｒｏｈｕｔｈｒｌｗｅｏｍｐ
ｉｌｔｍｏｅｏａｔｎｇｓｔｒｕｈｐｒｕｅｉｌｔｓｆｗｉｃｉｎｏａｔｏａｓｏｐｓｔｏｔａｆｈａｏｓｎｅｄｆｒｃｉａｈｏｇｏｏｓｍｄａｐａｅ，ｌｅｏｏｄｒｔｆｒｃｉｎｇｓｉｐｏｉｔｈｔｅｔｌｓ．ｅｏｅｅｏＨｅｃ，ｈａｏｓｉｆｃｅｔｙｒｃｐｒｔｄｉｔｈｃｏｃｍｂｓｏ，ａｄｂｔｈｒａｆｃｅｃｎｘａｓａｎｅｅｔｌｓｓｅｉｎｌｅｕｅａｅｎｏｔｅｍｉｒｏｕｔｒｎｏｈｔｅｉｍｌｅｉｎｙａｄｅｈｕｔｇｓｉ

多孔介质

0.引言近年来，随着中国经济的迅猛发展，能源和环境问题越来越成为人们关注的重点。

我国经济快速发展需要消耗大量的能源，同时要兼顾环境保护，走人类与自然协调发展的可持续发展道路。

然而我国面临着能源供需矛盾突出、环境污染日趋严重和生态遭到持续破坏等一系列问题。

其中能源供给紧张可能会成为我国经济发展的薄弱环节。

近年来，许多新的燃烧技术不断涌现，其中多孔介质燃烧技术具有优越的特性和广泛的应用前景。

多孔介质燃烧技术又称PMC(PorousMediaCombustion)技术，是最近十余年国际燃烧领域发展的一种全新的燃烧方式。

相比燃烧时存在局部高温的“有焰”燃烧，这种燃烧没有明火焰，NO，和CO等污染物的生成显著降低(可达70％以上)。

由于整体温度的显著提高和辐射传热的增加，燃烧热利用效率大大提高(有些情况甚至超过50％)。

另外PMC技术对使用低热值(劣质)燃料(高炉煤气、有机废气等)也有明显的优势。

目前在日本、德国和美国，PMC技术已成功应用于冶金、机械、化工、陶瓷等行业的一些燃气炉窑上。

宝钢研究院于2010年8月在一台2MW功率的加热炉上实现了多孔介质燃烧技术的应用，填补了国内空白。

1.多孔介质燃烧技术的概念气体在多孔介质中的燃烧都可以称为滤过燃烧口，即气体(可燃气体和氧化剂)流过多孔介质孔隙过程中发生的燃烧过程。

多孔介质燃烧器的辐射输出效率和污染物

响最大，发展超贫燃燃烧技术是获得高效低污染多孔介质燃烧器的关键．
关键词：多孔介质燃烧器；辐射输出效率；污染物排放；预热效率中图分类号：Ｔ１Ｋ６文章标志码：Ａ文章编号：１０．７０２０）６０４．５０６８４（ｏ７０．５９０
ＲａｉｔｏｔｕｆｃｅｃｎｉｓｏｓｉｄａｉｎＯｕｐｔＥｆｉｎｙａｄＥｍｓｉｎｎｉ
ｒｔｒｎｓｆｘａｏｏ瑚ｕ．Ｏｆｌｔｅｉｆｅｃｎｃｏｓ．ｑｉａｅｃｔｆｅｇｅｔｓｉｏｔｎｅ．Ｓｅｅｏｉｇｕｔ－ｅｎｃｍｕ — ｉｌｌｈｌｎｉｇｆｔｒｅｕｖｌｎｅｒｉｉｏｔｒａｅｔｍｐｒｃａｎｕａａｏｓｈａｏｄｖｌｐｎｌａｌｏｂｓｒａｉｅｉｏｉｇｅｉｎｙａｄｄｅｓｍｉｏｏｈｏｓｂｌｅ．ｆｎｉｔｅｋｙｔｒｖｎｆｃｅｃｎｅｒａｉｇｅｓｉｔｅｐｒｕｌ￣ｒｏｓｈｏｍｐｉｃｎｓｎｆｏｌ
ＵｉｒｔｏＳｉｃｎｅｈｏｇｆｈａｅｉ：０７ｈ）ｎｅｉｃｎｅａｄＴｃｎｌｙｏＣｉ，Ｈｆ￣２，Ｃｎｖｓｙｆｅｏｎｅ２ｉａ
ＡｂｔａｔｏｕｔｎｏＣ／ｉｐｅｘｄｇｓｓｉｏｏｓｂｒｅｗｓｓｍｌｔｄｕｉｇｔｅｔｏｅｕｔｎｍｏｅｎｈｅａｅｓｒｃ：ＣｍｂｓｏｆＨＡｒｒｍｉｅａｅｎａｐｒｕｕｒａｉｕａｅｓｎｈｗ－ｑａｏｉｎｉｄｌｄｔｅｄｔｉｄａｌ

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３０
应用能源技术
２０１５年第２期（总第２０６期）
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—３２３０．２０１５．０２．００９
多孔介质燃烧器研究
朱本奥，匡勇，刘柳，张赕，张保生
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｂｕｎｅｒｒａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｒｅｇｉｖｅｎｆｏｒｖａｒｉｏｕｓｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉｕｍｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｏｆｌａｒｇｅｈｅａｔａｎｄｉｎｔｅｎｓｅｒａｄｉａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｃｏｎｏｍｙｏｆｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｖａｌｕｅｄ．Ｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｋｉｎｄｏｆｕｎｉｑｕｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｈｅｎｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａｕｓｅｄｉｎｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉｕｍｂｕｎｅｒｒａｎｄｉｔｓｐｒｏｓｐｅｃｔｓ、ａｄｖａｎｔａｇｅｓ、ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎ
（１．中国矿业大学电力工程学院，江苏徐州２２１１１６；２．中国矿业大学电力工程学院，江苏徐州２２１１１６）
摘要：多孔介质具有大蓄热和强辐射的特点，以能够提高燃烧的经济性被人们所重视。多孔介质燃烧技术是一种相比于传统燃烧技术是一种近几年来比较新颖独特的燃烧技术，本文介绍了多孔介质应用于燃烧技术及不同类型的多孔介质燃烧器的研究现状、前景、优点和应用，分析不同类型燃烧器之间的联系，并给出各种实验性燃烧器的优缺点。对于不同的多孔介质材
料的研究进行介绍。
关键词：多孔介质；燃烧器；渐变型；往复回流；堆积球
中图分类号：ＴＫ２２３．２３
文献标志码：Ｂ
文章编号：１００９— ３２３０（２０１５）０２— ００３０— ０４
ｂｕｒｎｅｒ。Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａ；Ｂｕｒｎｅｒ；Ｇｒａｄｉｅｎｔｔｙｐｅ；Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｒｅｌｆｕｘ；Ｐａｃｋｅｄｓｐｈｅｒｅｓ
ＳｔｕｄｙｏｆＰｏｒｏｕｓＭｅｄｉｕｍＢｕｒｎｅｒ
ＺＨＵＢｅｎ—ａｏ，ＫＵＡＮＧＹｏｎｇ，ＬＩＵ —Ｌｉｕ，ＺＨＡＮＧＹｉ，ＺＨＡＮＧＢａｏ—ｓｈｅｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）