烟气再循环天然气预混燃烧器性能优化研究
天然气燃烧技术及其对碳排放的影响
天然气燃烧技术及其对碳排放的影响
张中涛;王海田
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2024(14)6
【摘要】随着新一轮科技革命的深入推进,天然气燃烧技术作为工业生产技术的重要组成部分,在实现“双碳”目标中发挥着重要作用。
首先以预混燃烧技术、烟气
再循环技术为例,对天然气燃烧技术及其应用流程做简单介绍,其次分析天然气燃烧
技术对碳排放的影响,最后从运行调节、方法选择、氮氧化物异常排放判断及处理、日常检查及维护4个方面提出天然气燃烧技术的优化措施。
【总页数】3页(P13-15)
【作者】张中涛;王海田
【作者单位】山东万豪华宇工程设计有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TK16
【相关文献】
1.天然气喷射提前角对高压直喷天然气发动机燃烧和排放的影响
2.天然气后喷对高压直喷天然气船机燃烧和排放的影响研究
3.天然气低碳催化燃烧实现近零排放
4.
掺氢对天然气燃烧室燃烧及排放特性影响
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燃气锅炉烟气再利用技术的研究
燃气锅炉烟气再利用技术的研究燃气锅炉烟气再利用技术是一种节能环保的方式，可以充分利用燃气锅炉排放的烟气中的热能，为生产和生活提供便利。
近年来，国内外都对燃气锅炉烟气再利用技术进行了深入研究，取得了许多进展。
一、燃气锅炉烟气中的热能燃气锅炉燃烧燃料时，产生大量的热，其中有一部分通过烟道排放到大气中，造成了能源的浪费。
如果能够将这部分热能进行再利用，将能极大地提高能源利用效率。
但是，燃气锅炉烟气中的热能并不是一个固定的数值，而是受到多种因素的影响。
这些影响因素包括燃料的种类、燃烧的温度、炉膛的结构、燃烧空气量等。
因此，要实现燃气锅炉烟气的再利用，就需要研究烟气中热能的分布规律，找到最佳的利用方式。
二、燃气锅炉烟气再利用技术的发展燃气锅炉烟气再利用技术的发展可以追溯到20世纪70年代初，当时主要是通过直接利用烟气中的热能，如烟气换热器、烟气余热锅炉等。
近年来，随着节能减排的要求日益提高，燃气锅炉烟气再利用技术也得到了进一步的发展。
目前，国内外主要的燃气锅炉烟气再利用技术包括热泵技术、吸收式制冷技术、热管技术、气液再生焚烧技术、分子筛技术等。
这些技术的应用，不仅可以提高能源的利用效率，还可以减少燃气锅炉排放的有害物质，保护环境。
三、燃气锅炉烟气再利用技术存在的问题燃气锅炉烟气再利用技术虽然有很多的优点，但是在应用过程中还存在一些问题。
其中比较突出的主要有以下几个方面：1、技术复杂度高。
燃气锅炉烟气再利用技术的应用需要依靠一系列的设备和技术支持，需要大量的人力、物力、财力投入。
2、成本较高。
燃气锅炉烟气再利用技术需要使用到各种高效的设备，并且需要经常进行检修、维护，所以成本较高。
3、技术应用的推广面不广，受到应用环境的限制。
由于燃气锅炉烟气再利用技术的应用是根据每个地区的环境和能源条件制定的，并不是所有的地区和行业都适用。
四、燃气锅炉烟气再利用技术的前景展望随着我国能源环境不断变化，燃气锅炉烟气再利用技术的发展前景非常广阔。
燃气热水器燃烧系统优化设计研究
燃气热水器燃烧系统优化设计研究燃气热水器作为家庭生活中常用的水暖设备之一，随着市场的不断扩大，燃气热水器的质量和性能越来越受到人们的关注。
其中，燃烧系统是燃气热水器重要的组成部分，为了提高其热能利用效率和安全性能，对其进行优化设计研究带有一定的重要意义。
燃气热水器燃烧系统的优化设计，主要涉及到燃烧器、燃烧室、混合器、引燃器、气阀等组成部分的结构设计和优化改进。
同时，还需要对燃料燃烧及进、排气流动等方面进行分析和优化。
首先，燃烧器是燃气热水器的核心组成部分，其优化设计的目的是提高热能利用效率和减少能量损失。
燃烧系统中采用的燃烧器要具有较高的燃烧效率和稳定性，同时在设计中还应考虑到防爆安全等问题。
在燃烧器的设计中，可以采用各种燃料喷射方式、炉膛结构、节流板等各种手段来达到优化效果。
其次，燃烧室也是燃气热水器燃烧系统中的重要组成部分。
其主要作用是将燃料燃烧后产生的热能传递给热水，同时还需要考虑到燃烧室的密闭性和耐热性等问题。
对于燃烧室的优化设计，可以考虑采用不同材料和结构形式，以及改进进气通道、排气通道等方式来提高其热能转化效率。
其次，混合器也是燃烧系统中的关键部件。
它的作用是使燃气和空气充分混合，从而达到更高的燃烧效率和更低的污染排放。
对混合器的优化设计主要考虑采用合适的气孔形状、流道长度、底部倒角等方案来改善混合效果，提高其燃烧效率和稳定性。
同时，引燃器和气阀等组成部分的优化也是燃气热水器燃烧系统优化设计中需要注意的问题。
在引燃器的设计中，应该考虑到点火方式的可靠性和灵敏性，同时也要注意防爆安全等问题。
而气阀的优化则需要考虑到切断气体的快速性和有效性，避免因游离火花等原因引起的安全事故。
总的来说，燃气热水器燃烧系统优化设计是一个复杂的过程，需要综合考虑燃烧器、燃烧室、混合器、引燃器、气阀等多个方面的问题。
通过改进燃烧器结构、优化燃烧室设计、改善混合器性能等手段，可以有效地提高燃气热水器的热能利用效率和安全性能，进一步提升市场竞争力和技术水平。
西门子F级燃气轮机预混燃烧器的优化改造
西门子F级燃气轮机预混燃烧器的优化改造西门子F级燃气轮机预混燃烧器的优化改造摘要：本文介绍了西门子SGT5-4000F（2）型燃气轮机的三种燃烧运行模式，针对该型燃气轮机NOx排放浓度偏高的现象，提出了几种降低NOx 排放浓度的方法，并重点介绍了该型燃气轮机预混燃烧器的改造方法和效果，为同类型燃气轮机降低NOx排放浓度和提高燃烧稳定性提供了有效的解决方案。
关键词：燃气轮机；NOx排放浓度；预混燃烧器；燃烧稳定性0引言“十五”期间，我国采取捆绑招标方式引进的西门子F级大型单轴燃气轮机机组为SGT5-4000F（2）型燃气轮机，该型燃气轮机的燃烧室由一个环型的燃烧区和24个干式低NOX混合型燃烧器组成，每个燃烧器组件由扩散、预混、值班燃烧器组成，并根据不同的燃烧要求或燃烧工况进行切换，即为“三段混合燃烧器”。
虽然天然气发电作为高效、清洁能源，但近年来，随着雾霾天气的进一步加重，环境压力与日俱增，燃气机组的环保排放要求也越来越高。
而西门子SGT5-4000F（2）型燃气轮机由于受到燃烧稳定性、燃烧器型式等因素影响，部分负荷阶段和大气湿度偏低时存在NOx排放浓度超标可能，影响机组的负荷响应能力。
1.西门子SGT5-4000F（2）型燃气轮机的燃烧运行模式西门子SGT5-4000F（2）型燃气轮机三段混合燃烧器有三种燃烧模式，分别为扩散燃烧模式、值班燃烧模式和预混燃烧模式。
1.1扩散燃烧模式燃料和空气分别送入燃烧室，依靠扩散与湍流交换的作用，使它们彼此相互掺混，进而在过量空气系统α=1的火焰面上进行燃烧，形成一个高达理论燃烧温度的火焰，称之为“扩散燃烧”，其燃烧过程是边混合边燃烧。
扩散燃烧的优点是燃烧稳定，不易熄火，燃烧效率随负荷降低的程度也不那么严重；缺点是在着火前需要依靠紊流扰动与空气混合，而混合过程比燃烧过程缓慢得多，因此它的火焰要比预混燃烧的长；火焰面上的α=1，其燃烧区温度甚高，通常为理论燃烧温度，并且它总是高于空气中N2和O2产生化学反应时生成NOx的起始温度1650℃，所以燃烧过程必然会产生数量较多的“热NOx”污染物。
烟气再循环（FGR)在燃气锅炉降氮改造中的应用
烟气再循环（FGR)在燃气锅炉降氮改造中的应用发布时间：2021-06-01T10:59:50.723Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：向勇[导读] 摘要：本文主要讨论对现状大型燃气锅炉进行降氮改造的方案，主要介绍主要的降氮措施，以及FGR烟气再循环技术在燃气锅炉降氮改造中的应用。
乌鲁木齐热力工程设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：本文主要讨论对现状大型燃气锅炉进行降氮改造的方案，主要介绍主要的降氮措施，以及FGR烟气再循环技术在燃气锅炉降氮改造中的应用。
关键词：燃气锅炉房；降氮改造；烟气再循环；随着国家政府对环境保护的重视以及近几年连续出台的大气污染防治攻坚战文件来看，各地环保局对当地供热企业强制要求并执行燃煤锅炉更换为低氮燃气锅炉，普通的燃气锅炉实施低氮改造。
近几年在工业、民生所用的燃气锅炉污染物排放居高不下，且这些燃气锅炉具有容量小、数量多等特点，如何降低其 NOx 排放已经引起关注。
许多地区环保政策都要求现状燃气锅炉氮氧化物排放浓度小于30mg/Nm³。
因此，对现状燃气锅炉进行降氮改造已迫在眉睫。
1.氮氧化物（NOx）生成机理天然气在燃烧过程中生成的NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物统称为NOx，天然气燃烧过程生成的NOx主要是NO，约为90%左右，其余为NO2及少量的N2O。
燃烧生成的NO排入大气后极易氧化成NO2，进而形成酸雨、酸雾等严重威胁了人类的健康。
由于燃烧过程生成的NOx主要是NO，因此，研究燃烧过程中NOx的生成过程主要是研究NO的生成途径和机理。
燃烧过程中NO的生成途径主要有热力型（T-NO）、快速型(P-NO)和燃料型(F-NO)。
2.抑制NOx生成的思路基于热力型NOx和快速型NOx生成的主要因素，提出抑制NOx生成的技术分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。
一级脱氮技术主要是采用低NOx 燃烧器以及通过燃烧优化调整，有效控制NOx的产生，从源头上减少NOx生成量；二级脱氮技术则是利用各种措施,尽可能减少已生成NOx的排放，属于烟气脱硝范畴，目前主要有两种成熟技术选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）。
燃气燃烧特性及优化调控
燃气燃烧特性及优化调控燃气是当今社会重要的能源之一，其在工业生产、民用领域和交通运输中都有广泛的应用。
燃气的高效燃烧不仅关乎能源利用效率，还直接关系到环境污染和安全生产。
因此，深入了解燃气燃烧特性，并通过优化调控措施提高其利用效率和降低排放已成为当前研究的热点之一。
燃气燃烧特性的研究是理解燃气在燃烧过程中的行为和规律的基础。
燃气的燃烧过程主要包括预混燃烧和扩散燃烧两个阶段。
在预混燃烧阶段，燃气与空气混合后形成可燃混合物，然后通过点火源的作用发生燃烧反应。
而在扩散燃烧阶段，燃烧产物与未燃烧混合物之间的边界层发生燃烧反应。
在这两个阶段中，燃气的组分、浓度、温度和压力等参数都会对燃烧过程产生重要影响。
为了实现燃气燃烧的优化调控，需要从多个方面入手。
首先是燃气的供应和混合控制。
通过合理设计燃气供应系统和混合装置，可以确保燃气与空气充分混合，提高预混燃烧效率。
其次是点火系统的改进。
选择合适的点火方式和点火位置，确保燃气混合物能够快速、稳定地点燃，避免不完全燃烧和火焰失稳。
此外，还可以通过优化燃烧参数，如调节燃气的供气量、调整空气配比和优化燃烧温度，来提高燃烧效率和减少污染物排放。
除了技术手段的优化调控外，管理和监测也是提高燃气燃烧效率的重要途径之一。
建立完善的燃气燃烧管理制度，加强对燃气供应和燃烧设备的日常维护和管理，可以有效提高设备的稳定性和可靠性，确保燃气燃烧过程的安全运行。
同时，利用先进的监测技术，及时监测和分析燃气燃烧过程中的关键参数，可以及时发现问题并采取措施进行调整，保证燃气燃烧效率和环境排放达到最佳状态。
综上所述，燃气燃烧特性及其优化调控是一个复杂而又重要的课题，涉及到燃气的物理、化学和工程等多个领域。
只有通过深入研究燃气燃烧的规律，并采取有效的优化调控措施，才能实现燃气资源的高效利用和环境友好型燃烧，推动燃气能源的可持续发展。
基于某先进燃气轮机烟气再循环系统性能分析
科技与创新｜Science and Technology & Innovation2024年 第08期DOI ：10.15913/ki.kjycx.2024.08.025基于某先进燃气轮机烟气再循环系统性能分析郑智文1，胡 盼1，王晓雷2（1.哈电发电设备国家工程研究中心有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000；2.广东粤电中山热电厂有限公司，广东 中山 528445）摘 要：研究分析了烟气再循环技术应用于某先进燃气轮机简单循环时的性能参数，对比分析了烟气再循环比例为0%、10%、20%、30%时的燃气轮机入口流量和压气机进口氧浓度的变化趋势，以及换热器冷源出口参数随着烟气再循环比的变化情况。
结果表明，烟气再循环技术有利于能源的梯度利用，同时也是“双碳”背景下高参数燃气轮机发展的趋势之一。
关键词：燃气轮机；烟气再循环；热力分析；系统模拟中图分类号：TK471 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）08-0092-03从20世纪70年代至今，重型燃气轮机技术发生了革命性进步。
目前，以E/F 级燃气轮机为代表的燃用天然气的联合循环发电站已经成熟；以G/H 级燃气轮机为代表的燃用天然气的燃气轮机正在成为新的主力机组；1 700 ℃以上未来级燃气轮机技术正在被研发；新型燃气轮机循环和低碳燃气轮机循环正在被突破。
高效、高压比、高稳定性压气机，高透平初温、燃料灵活、低污染物排放和新型循环是提高燃气轮机性能的主要研发方向。
1 研究背景随着燃气轮机的发展，以及功率、效率的提升带来了污染物排放的加剧，烟气再循环技术渐渐成为了各大厂商的新宠。
三菱公司最先进的燃气轮机燃烧室出口温度达到了1 700 ℃，在该温度等级下，污染物的排放量随着温度的增长急速增加。
热力型NO X 生成速率公式如下：d （NO X ）/d t =6×1016[O 2]0.5[N 2]T ﹣0.5e ﹣69 090/T （1）式中：[O 2]为氧气浓度；[N 2]为氮气浓度；T 为反应温度。
天然气柴油双燃料发动机燃烧的数值研究及优化
天然气/柴油双燃料发动机燃烧的数值研究及优化来自能源和环境问题的双重压力促使内燃机节能减排理论和技术不断发展。
高效率、低碳、低有害排放是未来先进发动机的共同目标。
采用低碳型替代燃料结合先进燃烧技术是内燃机实现节能减排目标的有效途径之一。
天然气燃料是极具发展潜力的内燃机低碳型替代燃料。
本文采用先进数值模拟及优化方法对天然气/柴油双燃料发动机的燃烧、排放和性能进行了综合性研究。
首先,基于三维计算流体动学(CFD)模拟平台对天然气/柴油双燃料发动机的燃烧和排放特性进行了参数化研究。
分别研究并对比了两种燃烧策略,柴油引燃(DPI)燃烧方式和活性控制压燃(RCCI)方式下发动机燃烧、排放和性能特性。
在深入理解喷油参数和进气参数的影响后,对天然气/柴油双燃料发动机的控制性进行了讨论。
然后,结合微种群遗传算法程序及CFD模拟程序构建了遗传算法数值优化平台。
基于遗传算法优化平台,在中速,低中高负荷下对天然气/柴油双燃料发动机燃烧进行了优化,探索了在多工况范围同时获得高效率清洁燃烧的可能性。
结果表明,通过优化两次喷油时刻、喷油压力、首次喷油比例,预混能量比例、废气再循环(EGR)比例可以使发动机获得高效率清洁的燃烧。
在不超过最大爆压和最大压升率的前提下,三个工况在最优点均可获得高于45%的热效率,且氮氧化物(NOx)排放低于设定的限值0.4 g/kW.h(欧Ⅵ重型柴油机标准)。
特别是中低负荷采用的EGR率非常低,NOx排放距限值还有余量;表明在这些工况可以不引入EGR,这将有利于发动机的瞬态控制和循环控制。
同时,通过参数化分析优化结果发现,在中负荷获得高效率燃烧的前提下,喷射参数可以存在较宽的变化范围。
此外,采用遗传算法数值优化平台进一步评估了柴油喷射策略和活塞形状对发动机燃烧及性能的影响。
另外,为探索进一步改善发动机热效率的可能性,研究了压缩比对发动机性能的影响。
结果表明,通过优化喷油时刻、喷油压力、预混能量比例和EGR比例四个参数,在中低负荷工况,采用柴油单次喷射策略即可获得高于45%的指示热效率同时满足NOx限值;而高负荷工况在满足排放限值和最大爆压限值的约束下,发动机仅可获得35.5%的热效率。
基于烟气再循环技术的燃气注汽锅炉数值模拟研究
基于烟气再循环技术的燃气注汽锅炉数值模拟研究燃气注汽锅炉是一种高效的发热设备，它利用燃气燃烧产生的热能产生高压蒸汽。
然而，在传统燃气注汽锅炉中，由于烟气中含有大量的未被完全燃烧的有害物质，不仅会导致能源的浪费，还会对环境造成污染。
因此，在现代燃气注汽锅炉的设计和研发中，烟气再循环技术被广泛应用。
本文基于烟气再循环技术，对燃气注汽锅炉的数值模拟进行研究。
1. 燃气注汽锅炉的基本结构及原理燃气注汽锅炉是一种燃气发热设备，与传统的火力发电厂相比，它具有结构简单、启动迅速、燃料利用率高等优点。
其基本结构如图1所示，包括燃烧器、炉膛、再热器、主汽管、再生汽管和空气预热器等组件。
燃气在燃烧器中燃烧产生高温热气体，然后进入炉膛中与水管接触，使水管内的水被加热产生蒸汽。
蒸汽进入主汽管后经过再热器加热后，进入再生汽管中再次加热，产生高温高压蒸汽，用于驱动汽轮机发电。
2. 烟气再循环技术烟气再循环技术是指将烟气中的部分热量再回收利用的一种技术。
在燃气注汽锅炉中，烟气再循环技术通过吸收烟气中的热量，加热锅炉进口空气，提高锅炉燃烧的效率，减少烟气中的有害物质排放。
3. 数值模拟方法为研究燃气注汽锅炉的性能和烟气再循环技术的影响，本文采用了计算流体力学数值模拟方法。
该方法能够对流场、热场和质量场等情况进行定量分析，为实验研究提供重要的参考依据。
本文采用的数值模拟软件为ANSYS Fluent，基于网格剖分技术，将燃气注汽锅炉的空气进口、燃料进口、燃烧室、再热器等部分进行网格剖分。
采用标准k-ε湍流模型，结合燃气注汽锅炉的离散相模型和化学反应模型，对其进行数值模拟分析。
结果显示，烟气再循环技术能够显著提高燃气注汽锅炉的效率。
当烟气再循环的比例为10%时，燃气注汽锅炉的效率提高了约2.5个百分点。
同时，烟气再循环也能够减少烟气中的有害物质排放，例如NOx的排放量减少了约25%。
此外，数值模拟结果还显示，燃气注汽锅炉的设计参数也对燃烧效率和有害物质排放有影响。
基于烟气再循环的家用燃气热水器低氮燃烧研究梁树明
基于烟气再循环的家用燃气热水器低氮燃烧研究梁树明发布时间：2021-07-28T10:47:16.260Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：梁树明[导读] 火电机组灵活性改造是当前电力供给侧改革的有效途径，是响应电网深度调峰政策的必要选择。
在深度调峰期间机组长期处于低负荷运行状态中山市东凤镇驰悦工艺制品厂广东中山 528425摘要：火电机组灵活性改造是当前电力供给侧改革的有效途径，是响应电网深度调峰政策的必要选择。
在深度调峰期间机组长期处于低负荷运行状态，过量空气系数相对偏大，且为了保证一次风的携粉能力，一次风量占总风量的比例不能随负荷的降低而降低，这使得一次风中氧煤质量比过大，燃烧初期氧体积分数较高，导致煤粉燃烧产生的ＮＯｘ排放质量浓度增大，难以达到目前的排放标准。
关键词：烟气再循环；家用燃气热水器；低氮燃烧引言高炉煤气是钢铁行业在高炉炼铁过程中的一种副产品，具有热值低，不易着火，燃烧不稳定等特点。
作为二次能源，将高炉煤气作为电站的一种动力燃料，可以有效利用高炉煤气能源和较少燃烧污染物无控排放，同时也可以减少电站对动力用煤的需求。
国内钢厂目前运行的高炉煤气锅炉普遍为中高压力、蒸汽温度540℃参数[1]，本项目为针对某钢厂创新设计研发的高炉煤气亚临界超高温参数锅炉，为目前国内最先进参数燃用高炉煤气节能环保锅炉产品，并已成功投入商业运行。
本文简述燃用高炉煤气亚临界超高温锅炉整体设计方案，重点针对锅炉投运初期烟气再循环系统存在的问题，介绍对锅炉烟气再循环汽温调节系统设置及控制策略的优化措施，对该类锅炉产品性能完善提升具有指导意义。
1烟气再循环冷凝水产生的机理烟气再循环技术是将燃烧后产生的一部分烟气与空气混合后重新送入锅炉炉膛参与燃烧，这部分烟气不仅能够吸收一部分燃烧产生的热量使燃烧温度降低，同时还能够降低助燃风中的氧量，使天然气处于缺氧燃烧状态，因其能够有效降低锅炉炉膛内的燃烧温度和减少高温区域的分布，进而减少NOx的生成。
锅炉烟气再循环技术的节能减排效果研究
锅炉烟气再循环技术的节能减排效果研究摘要：烟气再循环系统主要是改变以往的燃烧方式，力图在高温空气和负氧燃烧以及无烟燃烧等新型燃烧手段去进行改善。
严姐在循环系统可以将卢强之内的温度达到可靠范围之内，并且对循环量进行合理设计之后能够对燃烧有促进作用。
我国是近期才意识到烟气再循环系统对燃烧的改善，目前而言，国内的垃圾焚烧锅炉之中是最早实行烟气再循环燃烧的一处。
虽然烟气再循环系统在我国才刚刚起步，但是随着时代的发展，我国对于垃圾焚烧锅炉的排放量定然会有着更高的要求，此技术将得到越来越广泛的应用。
不仅可以让污染物和排放量得以降低，而且能够提升燃烧效率，这也是能够实现绿化环保的一个方面，该技术能够很好地改善炉膛之内烟气混合的情况，让烟气流转得更加顺畅，同时也对温度有均匀作用。
关键词：锅炉；烟气再循环技术；节能减排1工程概况上海江桥生活垃圾焚烧厂机组为日处理量3X500T/D的炉排型垃圾焚烧炉。
进入炉膛之内的物料燃烧之后再进入余热锅炉。
烟气净化系统采用多种新型的技术组合去进行烟气的净化。
在设计本回喷系统时，主要参考了原焚烧炉的如下参数。
从表中数据可以得出，焚烧炉处理的垃圾，其设计值要远高于最低热值要求5Mj/kg。
另外，由于系统一经过预热，炉膛采用焚烧炉形式，使得焚烧温度高。
这就为渗滤液回喷系统的投入提供了有利的前提。
下图为对火焰温度及省煤器出口温度的理论影响值。
实际运行过程中，由于垃圾处理量的增加及目前普遍的热值增加此影响值将远小于该计算值2烟气再循环技术及其作用分析2.1烟气再循环技术烟气再循环（FlueGasRecirculation，FGR）技术的真实工作原理就是将锅炉尾部之中的低温烟气（250~350℃）通过再循环机制的作用重新送入到炉膛之内，从而让炉膛之内的温度变得更加平衡，有效地控制炉膛之内的温度水平，防止炉膛之内因为温度过高而出现高温结交的情况，进而能够降低炉膛生成氮氧化合物的概率，从而降低氮氧化合物的排放。
烟气轮机性能优化及技术改造
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烟气轮机存在问题及原因排查
某 公 司 $-*.891: 重 油 催 化 裂 化 装 置 主 风 机 组由烟气轮机 ; 轴流压缩机 ; 电机 1 发电机组 成其中烟气轮机和电动 1 发电机共同驱动轴流 压缩机向装置再生系统供风 烟气轮机利用烧焦 再生烟气中含有的热能和压力能膨胀做功回收
高 温 烟 气 能 量 功 率 不 足 部 分 由 电 动<发 电 机 提 供该装置所用烟气轮机存在入口蝶阀压降较高 能量回收效率低问题 结合现场实际情况和预算 投入情况进行综合分析后 决定对烟气轮机进行 优化改造
天然气发动机EGR系统优化研究
天然气发动机EGR系统优化研究郭立新; 李康宁; 施东晓; 刘阳; 马立【期刊名称】《《车用发动机》》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】7页(P51-57)【关键词】天然气发动机; 废气再循环; 进气管【作者】郭立新; 李康宁; 施东晓; 刘阳; 马立【作者单位】中国一汽无锡油泵油嘴研究所江苏无锡 214063【正文语种】中文【中图分类】TK422.5随着能源的日益枯竭和排放法规的日趋严格，寻找清洁的发动机替代能源已迫在眉睫。
天然气燃烧产物主要是H2O和CO2，CO和HC排放量很少，天然气发动机尾气排放量和温室气体生成量与燃用汽油或柴油的同类机型相比下降很多[1-2]，因此天然气作为替代燃料己广泛用于汽车、发电机组、船舶等多种行业。
同时以其燃烧清洁度高、储量大、成本低等特点一直受到国内外发动机行业的广泛关注，而装配气体发动机的各种车辆市场占有率越来越高[3-6]。
目前中重型天然气发动机选择当量燃烧路线达到国Ⅵ排放限值，当量燃烧与稀薄燃烧相比，发动机缸内热负荷和爆震风险显著增加，有效功的油耗量高于稀燃。
采用高压冷却EGR可以降低热负荷和爆震倾向，降低有效功的耗油量，EGR对发动机缸内燃烧的影响也远大于稀薄燃烧。
各缸EGR率不一致会导致各缸燃烧差异加大，不利于发动机可靠耐久运行和排放标定，这就对发动机各缸的EGR 均匀性提出了更高的要求。
本研究利用CFD方法对某重型天然气发动机出现的各缸EGR率不均匀问题进行了仿真分析，根据进气歧管内的EGR混合及分布计算结果对EGR系统进行了改进，验证试验表明各缸均匀性相对原方案有很大改善，改进后能满足设计要求。
1 EGR系统重型天然气发动机使用了高压EGR的方法，把涡轮前的高压废气引入中冷后的进气充量中。
在发动机工作的大多数工况，涡轮前的排气压力要大于中冷后的进气压力，可实现较高的EGR率。
但增压发动机高负荷工况下进气平均压力高于排气平均压力，EGR实现起来具有一定难度，即使能实现一定量的EGR排气和进气间的压差，但难以实现高的EGR率。
利用烟气再循环技术降低CFB锅炉NOX排放研究
利用烟气再循环技术降低CFB锅炉NOX排放研究燃煤锅炉是重要的能源转换设备之一，但其燃烧过程中会产生大量的氮氧化物（NOx）排放，对大气环境造成污染。
因此，降低锅炉NOx排放对于环境保护和减少污染物的排放具有重要意义。
目前，利用烟气再循环技术降低循环流化床（CFB）锅炉NOx排放成为了研究的热点之一、烟气再循环技术是将烟气中的一部分通过循环风扇回收再循环到炉膛中参与燃烧过程，通过稀释燃料中的氧气浓度和降低燃烧温度的方式来减少NOx的生成。
烟气再循环技术降低CFB锅炉NOx排放的原理是通过在炉膛内加入适量再循环风量，调节氧气浓度和燃烧温度。
烟气再循环技术的主要优势是可以通过增加烟气再循环风量来减少燃料中的氧气浓度，降低燃烧温度，从而抑制NOx的生成。
具体而言，烟气再循环技术的过程如下：1.将烟气通过循环风扇抽取一部分，再循环到炉膛中，与燃料一起参与燃烧过程。
2.降低燃料中的氧气浓度，减缓燃烧反应速率，从而降低燃烧温度。
3.由于燃烧温度降低，减少了氧气和氮气之间的直接反应，从而减少了NOx的生成。
通过烟气再循环技术可以有效地降低CFB锅炉的NOx排放，但其实际效果与再循环风量的控制和燃烧条件的优化密切相关。
因此，在研究过程中，需要根据具体的锅炉参数和运行条件来确定最佳的再循环风量和燃烧参数。
此外，研究人员还可以采用其他措施来进一步降低CFB锅炉的NOx排放。
例如，可以对锅炉燃烧系统进行优化设计，改变燃烧设备的结构和燃烧方式，优化燃烧补给器的布置和参数等。
总之，利用烟气再循环技术降低CFB锅炉NOx排放是一种有效的措施。
通过增加再循环风量，降低燃料中的氧气浓度和燃烧温度，可以有效抑制NOx的生成。
然而，需要根据具体的锅炉参数和运行条件来进行优化，以达到最佳的降低NOx排放效果。
此外，还可以结合其他措施进行综合应用，进一步降低CFB锅炉的NOx排放。
烟气再循环燃气燃烧器的试验分析
事锅炉热 工 、 环保 测 试和燃料化验工作 。
基本 原理和技 术为燃气锅炉开发 的高效节能低 污染 的新 型燃气燃烧器 ， 实践 证明该燃烧 器燃烧 稳定 ， 具有极低 的回火率 以及低 Ｎ 性。 Ｏ特 关键词 ： 烟气再循环 ； 燃气燃烧器 ； 火焰稳定 ； Ｎ 低 Ｏ 排放
中图 分 类 号 ：Ｋ ２ ．３ Ｔ ２ ３２ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｏ 引 言
近年来 ， 各大中城市逐步淘汰市 区内燃煤小锅 炉、 炉灶 ， 改用油 、 电等清洁燃 料或集 中供 热。 气、 “ 西气东输 ” 的战略措施 ， 为燃气锅炉的应用提供了
物质 基础 。同时 ，国外燃 油燃 气锅 炉 大 量 涌入 国 内
博燃烧器的工作特性和烟气排放特性 ， 旨在改善燃
烧器结构及性能， 使其有 良好的燃烧效率及低污染
排放特性。该燃烧器采用 烟气再循环低 Ｎ Ｏ 燃烧
技术及可调式燃气 喷嘴来改善火 焰情况降低 Ｎ Ｏ
排放 。
的已高达 ９ ％。燃烧越彻底 ， ４ 排放的有害物质也就
越少 。油 、 燃烧 后几 乎 不产 生 灰渣 ，二氧 化硫 、 气 二 氧化 碳 的排放 量也 减少 ，因此 被称 为 清 洁燃 料或 绿
作 者 简 介 ： 伟 杰 杨 （９ ０一） 毕业 于上 １８ ，
海应 用 技 术 学 院 精 பைடு நூலகம்化工 系 ， 现主要从
Ｙ Ｎ ｉｉ Ａ Ｇ Ｗｅ－ｅ ｊ
（ ｈ ｎ ｈ ｉｎ ｕｔａ Ｂ ｉ ｒＲ ｓａ ｈＩｓｔｔ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ２ ， ｈｎ ） Ｓ ａｇ ａ Ｉｄ ｓ ｉ ｏ ｅ ｅｅｒ ｔｕｅ，ｈ ｎ ｈｉ ０ １６ Ｃ ｉａ ｒｌ ｌ ｃ ｎｉ
天然气再燃降低NOx排放的试验研究与数值模拟的开题报告
天然气再燃降低NOx排放的试验研究与数值模拟的
开题报告
【题目】
天然气再燃降低NOx排放的试验研究与数值模拟的开题报告
【背景】
近年来，空气污染问题日益严重，其中NOx排放被认为是主要污染物之一。
在工业和民用燃烧过程中，NOx的排放量往往是由燃料的燃烧
温度和含氮物质的含量所决定的。
为了减少NOx的排放，需要采取一系
列适当的措施。
其中，天然气再燃技术经过多年的发展和研究，逐渐成
为减少NOx排放的有效方法。
【目的】
本研究的目的是探讨天然气再燃技术在降低NOx排放上的应用性能，并通过试验研究和数值模拟验证天然气再燃技术降低NOx排放的效果。
【内容】
本研究主要包括以下几个方面：
1. 天然气再燃技术的基本原理。
介绍天然气再燃技术的基本概念、
原理和应用场合，阐述天然气再燃技术在降低NOx排放中的作用和优势。
2. 试验研究。
基于实验室和现场的实测数据，通过对比分析不同燃
料配比、再燃进气速度、再燃位置等参数对NOx排放的影响，研究天然
气再燃技术对NOx排放的效果。
3. 数值模拟。
采用计算流体力学（CFD）方法，对不同再燃参数下
的燃烧过程进行数值模拟，预测NOx排放的数值变化规律，并与实验结
果进行对比分析。
4. 论文撰写。
结合试验和数值模拟结果，撰写开题报告，形成一篇完整的论文。
【意义】
本研究对于提高天然气再燃技术的效率和性能，并达到降低NOx排放的目标具有重要实际意义，也为环保事业的发展做出了积极贡献。
烟气再循环的综合性能模拟研究与评价
烟气再循环的综合性能模拟研究与评价张群力;郭颖杰;黄昊天;刘涛;张秋月【期刊名称】《化学工程》【年(卷),期】2024(52)5【摘要】目前燃气锅炉多采用烟气再循环降氮技术。
为了深入探析烟气再循环技术的降氮效果与燃烧特性,利用CHEMKIN分析不同再循环率对NO生成的影响及其主要生成路径分析;利用FLUENT研究不同再循环率对炉内燃烧速度场、温度场和浓度场的影响;从不同角度对烟气再循环技术进行分析并给出综合评价。
结果表明:25%再循环率时,NO质量浓度仅为19.26 mg/m^(3),降低了89.79%。
18%再循环率时,排烟中CO质量浓度最低,约为150 mg/m^(3)。
炉内燃烧温度可从1927℃下降至1595℃,N_(2)直接转化为热力型NO的反应路径占比大幅降低,仅为29.14%。
燃气锅炉随再循环率的提升呈现出低NO排放以及低锅炉效率的趋势。
【总页数】8页(P71-78)【作者】张群力;郭颖杰;黄昊天;刘涛;张秋月【作者单位】北京建筑大学供热、供燃气、通风及空调工程北京市重点实验室;北京建筑大学环境与能源工程学院;北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心【正文语种】中文【中图分类】TK126【相关文献】1.垃圾焚烧炉烟气再循环改造的数值模拟与试验研究2.基于烟气再循环技术的燃气注汽锅炉数值模拟研究3.外部烟气再循环对燃气锅炉燃烧及NOX排放特性的数值模拟研究4.再循环烟气引入位置对1000 MW超超临界锅炉影响的数值模拟研究5.烟气再循环位置对燃气燃烧影响的数值模拟研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
燃料动力工程中的混合气燃烧性能优化
燃料动力工程中的混合气燃烧性能优化摘要：混合气燃烧是燃料动力工程中的一项重要研究内容，通过优化混合气燃烧性能可以提高燃烧效率，降低污染物排放。
本文将探讨混合气燃烧性能优化的主要方法和技术，并介绍其在燃料动力工程中的应用现状和未来发展趋势。
1. 引言燃料动力工程是现代工业领域一个重要的研究方向，随着环境污染问题的日益凸显，燃料动力工程中的混合气燃烧性能优化成为了研究的热点和难点问题。
优化混合气燃烧性能不仅可以提高燃烧效率，节约能源，还可以降低污染物排放，减少对环境的负面影响。
因此，混合气燃烧性能优化具有重要的实际应用价值。
2. 混合气燃烧性能优化方法和技术2.1 燃氧比优化燃氧比是指进入燃烧室的燃料与空气的比例，对混合气燃烧性能具有重要影响。
通过优化燃氧比可以控制燃烧过程中的温度和压力，从而提高燃烧效率和降低污染物排放。
常用的燃氧比优化方法包括氧燃烧、过量空气燃烧和贫燃烧等。
2.2 燃料预混合燃料的预混合是混合气燃烧性能优化的另一重要方法。
通过将燃料与空气在燃烧室中充分混合，可以提高燃烧效率和降低污染物排放。
常用的燃料预混合技术包括喷射混合、涡流混合和组合混合等。
2.3 燃烧控制技术燃烧控制技术是燃料动力工程中混合气燃烧性能优化的关键技术之一。
通过精确控制燃烧过程中的温度和压力，可以提高燃烧效率和降低污染物排放。
常用的燃烧控制技术包括火焰控制、燃烧稳定技术和燃烧控制系统等。
3. 混合气燃烧性能优化在燃料动力工程中的应用混合气燃烧性能优化在燃料动力工程中得到了广泛的应用。
首先，通过优化混合气燃烧性能可以提高燃烧效率，降低能源消耗，减少成本开支。
其次，优化混合气燃烧性能可以降低污染物排放，改善环境质量，保护生态环境。
最后，混合气燃烧性能优化对燃烧系统的设计和改进具有重要意义，可以提高燃料动力工程的整体性能和竞争力。
4. 混合气燃烧性能优化的未来发展趋势未来，混合气燃烧性能优化将面临更为复杂的挑战和机遇。
全预混浸没式燃烧器的优化设计和研究
图
全预混浸没式 燃烧器 的优化设计和研 究
同济 大学 邓钰才 冯 良 伊 帅帅
摘要 ：针对 目前 国内市场浸没燃 烧器 存在 的现状 ，设计 了一套燃 气全预混 的浸没式燃烧系统 ，将燃烧 室置于
冷流体中，解决 了燃烧室在高温燃烧 的情 况下还 需要 附加冷却装置的缺点 ，并对实验装置进行 了测试 ，分析 了在不同水深 的情况下全预混燃烧器的加热温度和燃烧情 况，测试 了 Ｃ Ｏ和 Ｎ 排放量等数据，为进 一步
燃烧效率高，排放低等优点。为了防止冷流体回流 入燃 烧室 内，对鼓 泡 管也进 行 了优化 设计 ，采用 了 防倒 流 的鼓泡 管 ，保证 了设 备平 稳 、安 全 的运 行 环 境 。因此与 传统 的浸 没式燃 烧器 相 比，本系 统不 仅
发挥 了浸 没燃烧 器 原有 的优 点 ，同时在 此基 础上 进 行 了优化 设计 ，提高 了 能源 利 用率 ，节 省 了空 间资 源 ，降低 了污染 物排 放 ，解 决 了传 统浸 没燃 烧系 统 燃烧 室 设在液 面上 方和 冷流体 倒流 等难 题 ，保证 了 设 备 高效稳 定地运 行 ，填补 了国 内对 此类 全预 混浸 没 式燃 烧设计 和研 究 的空 白。
度 ，能有 效 的 防止 回火 。因此 燃烧 器头 部 的设计 是
整 个系 统设 计 的关键 部分 ，只有 设计 合理 、结构 紧
的高温烟 气流 经 Ｃ 入水底 的鼓 泡管 ，最 终通 过鼓泡
上海煤气 ２ ０ １ ６ 年第６ 期 （ （刀
ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
口 冒出 ，与 浸没池 内的冷流 体 直接进 行 热质交 换 ， 获 得 高温 液 体 ，最 终 经 过 换 热 的低 温 烟 气 排 入 大
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烟气再循环天然气预混燃烧器性能优化研究随着国内燃气锅炉NO_x排放标准的逐渐严格和多种低氮燃烧技术联合使用的技术路线的开发应用,越来越多的燃气锅炉采用了耦合烟气再循环的天然气预混燃烧器。
而烟气再循环天然气预混燃烧器在应用过程中存在着燃空掺混不均匀、烟气预混气掺混不均匀和火焰不稳定的关键问题。
基于原型天然气预混燃烧器,本文研究了它的燃空掺混均匀性并从结构优化的角度对其燃空掺混不均匀进行了优化。
借鉴国内外低氮燃烧器的结构设计特点,本文在原型燃烧器的基础上设计出了烟气内循环结构,并对其烟气预混气掺混不均匀和火焰不稳定进行了相关结构设计优化。
最后,对原型燃烧器和优化了的燃烧器进行了对比分析。
根据本文要解决的三个关键问题,简化了原型燃烧器的几何模型,并对其流体域做了结构网格。
为了获得精确的数值模拟结果,对需要用到的数学模型进行了分析和选择。
将本文选择的数值模拟方法和前人做过的相似研究的数值模拟方法进行了比较,确保了本文的数值模拟方法是可行的。
使用本文建立的完整结构网格和选择的数值模拟方法做了网格无关性验证。
为了解决燃空掺混不均匀问题,本文研究了原型燃烧器在不同负荷下的掺混特性,从预混段长度、燃料喷孔孔径和角间距三个方面分别对燃空掺混特性进行了优化研究。
研究结果表明,混合不均匀度随着预混段长度的增大而逐渐降低,降低速率
越来越慢;混合不均匀度分别随着燃料喷孔孔径和角间距的增大先减小后增大,
存在最佳值。
为了解决烟气预混气掺混不均匀问题和火焰不稳定问题,本文分别对烟气内循环结构的形状和自循环率,旋流片安装角和偏心距以及稳燃碟中心通
孔直径进行了优化研究。
研究结果表明,圆形内循环孔的混合不均匀度相对最低;混合不均匀度随着自循环率的增大而增大;随着旋流片安装角的增大,混合不均匀度先增大后减小,中心回流有较小幅度的增强;随着旋流片偏心距的增大,混合不均匀度降低很少,中心回流略有增强;随着中心通孔直径的增大,混合不均匀度先减小后增大再减小,中心回流有较小幅度的减弱。
本文对优化了的燃烧器从掺混特性、燃烧特性和排放特性三个方面进行了分析。
分析结果表明优化了的燃烧器的燃料混合不均匀度降低了,火焰结构更合理了,燃烧效率更接近100%了,NO_x排放量明显降低了。