分层燃烧工作原理
分层燃烧
分层燃烧技术自1992年问世以来，由于其具有显著的节能效果和便于施工改造的特点，各地都积极推广使用，并取得满意的效果．主要有如下几个方面：1、效能高、节约燃料采用该项技术后，锅炉效率在原有基础上提高5％~10％，还有的达到15％左右。
其中炉渣可燃物降低最为明显，改前炉渣可燃物一般在30％左右，改后一般在12％左右，烧好煤时可达10％以下，烧比较次的煤时炉渣可燃物亦不超过15％。
综合考核节煤可达10％～15％。
2、提高了锅炉出力锅炉出力不足，增负荷慢是工业锅炉链条炉的通病。
由于采用分层燃烧技术，燃料有序分层，彻底改善了火床通风条件，炉排面积热强度明显提高，锅炉负荷也随之增加。
过去不能达到出力的问题，改造后，均能达到满负荷运行。
据测定，采用该项技术后，锅炉负荷一般可提高10％一20％，有的可提高30％。
3、锅炉对煤种的适应能力大如原设计燃用优质烟煤的锅炉，采用分层燃烧技术后，可以燃烧挥发分比较低的贫煤或贫煤与烟煤的混煤，基本上解决了吃“细粮”不吃“粗粮”的问题。
当然，这里指的“粗粮”是指略次于设计煤种的煤，而不是那些次煤和劣质煤。
因为锅炉燃烧煤种毕竟与炉型、炉膛结构和燃烧方式有关。
4、减少辅机故障率采用该项技术后，避免了频繁更换煤闸板、挡煤器，老鹰铁的繁杂工作；炉排侧密封件烧坏故障减少；炉排漏煤量减少，避免了炉排烧坏事故的发生，减少风道掏灰或放灰次数等。
由于炉内燃烧工况改善，燃烧完全，炉温稳定，设备运行的工作条件得到改善，从而提高了运行的可靠性。
5、锅炉的排烟浓度和黑度在原有的除尘设备正常运行工况下，都能达到当地环保部门的要求。
烟气黑度一般情况都达到林格曼1级或0级。
在采用均匀分层燃烧装置的改造中，应根据本单位的锅炉型式、结构特点、上煤装置、落煤管和加煤斗的具体结构进行改造设计，并采取相应措施，满足均匀分层燃烧机理的要求。
根据我国工业锅炉上煤设备和向煤仓的进煤方式，大致有如下设备和可以采取的相应措施： 1、对于较大型的锅炉和锅炉房，上煤一般采用皮带输送机，向煤仓进煤采用犁形卸煤器，集中连续上煤：根据原煤仓的容积大小，24h上一次煤或12h上一次煤。
分层燃烧技术在链条炉上的应用
从节能降耗 ，增加锅炉 出力 ，提高锅炉 的热 效率 出发 ，在广泛调研和借鉴 兄弟 厂家 对给煤装置改 造的经验基础上 ，我们经 过分 析 考虑 ，在 １９ ９６年 年 度 大 修 期 间 对 １８ ９５年 投 用的燃烧工况 一直欠佳 的一 台杭州锅炉 厂 生 产 的 ２ｔｈ中 压 蒸 汽 锅 炉 进 行 了 给 煤 系统 ０／ 改造 ，运 用 分 层燃 烧技 术 ， 即将 闸板 式 给煤 装置改 成分 层给煤 装置。 具 体改 造方 法 ：将原煤 闸板 给煤部分及 松煤 器 拆 除 ，在 原 位 置 上 安 装 与 原 锅 炉 型
些 硫 酸银 仍 残 留 在 废 液 中 ，这种 废 液不 经 必
ＬＨ Ｉ Ｃ 溶液 ，生成 Ａ Ｏ 沉淀 ，棉 布过 滤 ，蒸 ｇ
馏 水 反 复 洗 涤 滤 渣 ，直 至 洗 涤 液 中 滴 加 Ｎ￣Ｓ Ｎ溶 液 不 显 红 色 ， 即 表 示 银 离 子 被 沉 Ｉ Ｃ 淀 完 全 ，滤 渣 烘 干后 得 白色 物 料 。准 确 称 取 ７５０ ｇ该 料 （ ｌ 分 含 量 经 Ｎ Ｓ Ｎ滴 ．２ ８ Ａ 百 Ｃ 定 分 析 为 ９ ．８ ） ５４ ％ ，加 人 ５ｍＬ浓 硫 酸 ， 于 ０
号 、尺 寸相 符 的定 量 给 煤 和 机 械 筛 分 为 一体
由于链条 炉设 计使 用闸板 式给煤装 置 ， 煤从给煤斗通过 自身重力 降落在炉排上 ，这 种给煤方式存在 以下不足 ： ２ １ 煤 挤 压密 实 ，煤层通 风 阻力 加 大 ，致 使煤层 通 风 不 畅 ，燃烧 时得 不 到足 够 的 氧 气 ，导致 燃 烧 不完 全 。 ２２ 用 煤达 不到 动力配 煤 的粒度 要求 ，粉 ． 多粒少 ，煤层 同一断面上颗粒度不一致 ，导 致煤层通 风量不 等 ，造成火 床燃 烧不均 衡 。 观察火床发现 ，燃 烧着 火不 同步 ．火焰 高度
分层燃烧的原理
分层燃烧的原理分层燃烧是指在燃烧过程中，燃料和空气在不同区域内相互混合和燃烧的过程。
分层燃烧的主要原理是在燃烧室中形成不同的燃烧层，每个燃烧层的燃烧特性和条件不同，利于提高燃烧的效率和控制燃烧产物的排放。
分层燃烧的原理涉及到燃料、空气和燃烧组织三个方面。
首先是燃料的分层，燃料在燃烧室内呈现多层燃烧状态，通常包括主燃烧区、变质层和残余碳层。
主燃烧区是燃烧的最活跃区域，燃料在此处完全燃烧。
变质层是主燃烧区和残余碳层之间的转化区，此处燃料的挥发和气化发生，并产生可燃气体。
残余碳层是主要指煤层的碳层，其中的燃烧是反应的最后阶段。
其次是空气的分层，燃烧室内的空气也呈现不同的分层状态。
空气主要包括预热空气、辅助空气和混合空气。
预热空气是在燃料进入燃烧室之前对空气进行预热，以提高空气的温度和减少燃料的燃烧过程中产生的氮氧化物。
辅助空气是在主燃烧区和变质层之间混合的空气，用于调节主燃烧区的温度分布和延缓残余碳的燃烧速度。
混合空气是在空气与燃料混合后产生的气体，直接参与燃料的燃烧过程。
最后是燃烧组织的分层，燃烧组织主要包括燃烧氧化区、分层气氛区和还原区。
燃烧氧化区是与主燃烧区对应，是氧气和燃料充分混合后发生化学反应的区域，是燃烧的主要区域。
分层气氛区是在主燃烧区和变质层之间的气氛区，主要包括煤气和残余碳，氧气和未燃尽的煤气在此区域混合，形成诱发燃烧的气氛。
还原区是在残余碳层内燃烧过程中的还原区，包含大量的有害气体和未燃烧的固体颗粒，是燃烧后处理的主要区域。
总之，分层燃烧的原理主要包括燃料、空气和燃烧组织的分层状态，通过合理的分层设计和控制，在燃烧室内形成不同的燃烧区域和气氛，从而提高燃烧效率和降低排放物的排放。
分层燃烧技术在煤炭、石油和生物质等多种燃料的燃烧过程中得到了广泛的应用，对减少环境污染、提高能源利用率具有重要的意义和作用。
层燃燃烧方式及其设备西安交通大学锅炉原理课件
前拱和后拱的组合具有最佳的引燃和混合性 能，我国都采用 “人”字形前拱和“人” 字形后拱所组成的双“人”字形拱组
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何谓二次风？ 火床上方以压力送入炉膛的强烈气流。 作用：扰乱炉内气流，使之混合，降低q3和 炉膛α。 和混合炉拱相比，优点： 布置灵活，调节方便，炉膛结构简单。 缺点：消耗一定的能量。
1一下炉门（灰门）；2一下炉排；3一中炉门；4一水冷炉排下集箱；5一上 炉门；6一汽锅；7一水第冷19炉页排/共；588页一炉膛出口；9一烟气导向板
挥发分在上炉排挥 发，由上炉门进入 的空气尚未进入氧 化区，挥发是在富 氧情况下进行，这 就从根本上避免黑 烟的形成。
双层炉排燃烧层结构示意图
Ⅰ一灰渣区；Ⅱ一氧化区；Ⅲ一还原区；Ⅳ一干燥干馏区
直接引燃的作用比间接引燃作用小得多。
后拱的作用在混合。后拱将后部大量富氧气 体引到 前部，并与前拱一起在前后拱间造成 诸如旋涡、对冲等的优良气体动力条件 。
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中拱是布置在火床中部燃烧旺盛区的短拱
可看成是特低后拱中关键的一部分，是一种强对流型炉拱。 它能很容易地将高温烟气引入着火区，而又不使炉排后段 死灰区的低温烟气进入引燃区，因而具有很好的引燃性能。 另一优点是不会发生拱区的烟气闷塞或冒正压。
（1）炉排通风截面比 f tf
炉排面上各通风孔（缝 ）截面积之和
f tf
炉排的总面积
100 %
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炉排通风截面比须根据所用煤种、炉排型式、通 风方式等加以选择。
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（2）炉排片冷却度
是可靠性指标。
为很好地冷却炉排片，应保证有一定的高度， 以足够的侧面积被空气冲刷冷却。
分段燃烧技术的原理
分段燃烧技术的原理1.引言1.1 概述概述部分的内容：分段燃烧技术是一种在能源领域广泛应用的技术，它通过将燃烧过程分为多个阶段进行控制，以提高能量利用效率和减少对环境的污染。
该技术的应用范围广泛，包括电力、工业炉窑、交通运输等领域。
随着能源资源的日益紧缺和环境污染的加剧，分段燃烧技术成为了必要的选择。
传统的燃烧方式存在着能量损失大、排放物排放量高等问题，而分段燃烧技术通过优化燃烧过程，可以显著提高燃烧效率和降低排放物的生成。
因此，分段燃烧技术在能源领域具有重要的研究和应用价值。
本文将对分段燃烧技术的原理及其应用进行详细介绍。
首先，我们将给出分段燃烧技术的定义和背景，以便读者对这一技术有一个全面的了解。
接着，我们将阐述分段燃烧技术的原理要点，包括燃烧过程中的温度分布、氧气浓度变化等关键因素。
最后，我们将总结分段燃烧技术的原理，并展望其未来在能源领域的前景。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解分段燃烧技术的原理，并对其在实际应用中的意义有一个清晰的认识。
同时，我们也希望能够引起更多科研工作者对分段燃烧技术的关注和研究，为能源领域的可持续发展做出贡献。
1.2 文章结构本文将分为三个主要部分：引言、正文和结论。
每个部分都有其独特的目的和内容。
在引言部分，我们将首先概述整篇文章的内容。
这包括对分段燃烧技术及其原理的简要介绍。
接着，我们将说明文章的结构，让读者了解每个部分的主要内容。
最后，我们会明确本文的目的，即为读者提供关于分段燃烧技术原理的全面理解。
接下来是正文部分，这是本文的核心。
在正文的第一节中，我们将详细介绍分段燃烧技术的定义和背景。
我们将探讨分段燃烧技术在能源领域的应用，并解释为什么它是如此重要和受关注的。
在正文的第二节中，我们将阐述分段燃烧技术的原理要点一。
这一部分将重点介绍分段燃烧技术如何实现燃烧反应的优化和控制。
我们将讨论其中涉及的关键参数和变量，并深入探讨其对燃烧效率和环境影响的影响。
接着，在正文的第三节中，我们将继续讨论分段燃烧技术的原理要点二。
发动机稀燃技术与分层燃烧技术
• 应当指出，稀薄燃烧不一定分层。 这种两级分层燃烧发动机的优点是： ① 等熵指数高 ② 可以采用高压缩比，当采用高辛烷值的汽油时，
压缩比可以提高到11~12，因而大大提高了发动 机的动力性和经济性。 ③ 燃烧温度低，传热损失和高温分解的热损失小 ④ 排污少 • 分层燃烧发动机的缺点：
混合气，可提高热效率。如采用空燃比20和27，将比空燃比14.8 时热效率分别提高8%和12%。 – 排气污染严重。一般汽油机所需的空燃比正是废气排放高的范围
稀薄燃烧汽油机与传统汽油机的性能对比
• 但事实上，当过量空气系数>1.05~1.15之后，油耗 反而增加。这是由于混合气过稀，燃烧速度过于缓 慢，等容燃烧速度下降，补燃增加，热工转化的有 效性下降；燃烧速度下降，混合气发热量和分子改 变系数减小，指示功减小，机械效率下降；混合气 过稀，发动机对于混合气分配的均匀性和汽油、空 气及废气三者的混合均匀性变得更加敏感，循环变 动率增加。如果不解决这些问题，盲目地调稀混合 气，不但不能发挥稀混合气理论上的优势，反而会 更费油。
2. 加快燃烧速度。这是稀燃技术的必要条件和实施的 基础。提高燃烧速度的主要措施是组织缸内的气体 运动和提高压缩比
3. 提高点火能量，延长点火持续时间。高能点火和宽 间隙火花塞有利于火核的形成，火焰传播距离缩短， 燃烧速度提高，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用 双火花塞或者多极火花塞装置来达到上述目的
分层燃烧技术
• 含义：如果在火花塞附近的局部区域内，供给适 宜点火的浓混合气（α=0.8~0.9），而在其他区域 供给给稀混合气，这样可以实现稀薄燃烧。在这 种情况下，即使采用普通点火系，也能很快地点 燃很稀的混合气。由于混合气有浓、稀层次之分， 燃烧的进展也从浓到稀，故把按上述方式工作的 汽油机成为分层燃烧汽油机。
分层燃烧技术原理和作用
分层燃烧技术原理和作用嘿，朋友们！今天咱来聊聊分层燃烧技术，这玩意儿可有意思啦！你看啊，分层燃烧技术就好比是一场精彩的烹饪表演。
想象一下，燃料就像是各种食材，而发动机就是那个神奇的炉灶。
平常的燃烧方式呢，就像是把所有食材一股脑儿地扔进锅里乱炖，效果嘛，也就那样。
但分层燃烧技术可不一样！它就像是一位厉害的大厨，能把这些食材精心地分层摆放，让它们在最合适的时候发挥出最大的作用。
它的原理呢，其实并不复杂。
就是通过特殊的设计和控制，让燃料在燃烧室内形成不同浓度的层次。
就好像是把不同的调料放在不同的位置，让味道更加丰富多样。
在靠近火花塞的地方，燃料浓度比较高，一点就着，熊熊大火瞬间燃烧起来；而在其他地方呢，燃料浓度相对较低，就像是慢慢炖煮，让能量更加充分地释放出来。
这有啥好处呢？嘿，好处可多了去啦！首先，它能让燃烧更充分，就像是把每一粒米都煮得透透的，不浪费一丝能量。
这样一来，发动机的效率不就大大提高了嘛！车子能跑得更有劲，还更省油呢！这可真是又让马儿跑，又让马儿少吃草啊！其次，它能减少污染物的排放。
就像我们做饭的时候，把火候掌握好了，就不会有那么多黑烟和异味。
分层燃烧技术让燃料燃烧得更干净，对环境也更友好呢！而且啊，分层燃烧技术可不是什么新鲜玩意儿，它已经在很多汽车上得到应用啦！那些高性能的跑车，不都靠着这技术在赛道上飞驰嘛！咱普通老百姓的车也能享受到这技术带来的好处呀。
你说，这分层燃烧技术是不是很神奇？它就像是一个默默无闻的英雄，在发动机里默默工作，为我们的出行保驾护航。
咱可得好好珍惜这技术，让它发挥出最大的价值。
总之，分层燃烧技术是个了不起的东西，它让我们的汽车变得更强大、更环保、更经济。
以后咱买车的时候，也可以多问问有没有这技术，毕竟谁不想让自己的车更厉害呢！这就是分层燃烧技术，一个看似普通却蕴含着巨大能量的技术，大家可别小瞧了它哟！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
分级燃烧的工作原理
分级燃烧的工作原理
分级燃烧的工作原理基于燃料的不同燃烧特性和热力学原理。
燃料在燃烧过程中，通常分为三个阶段：干燥阶段、挥发阶段和燃烧阶段。
在干燥阶段，燃料中的水分被蒸发并带走燃料的热量。
在挥发阶段，燃料中的挥发分解产物被释放出来，形成可燃气体。
在燃烧阶段，可燃气体与氧气发生反应，释放出热能。
分级燃烧技术通过将燃料在燃烧过程中的不同阶段分离出来，使其在不同的燃烧区域进行燃烧，从而实现更高效的能量利用和更低的污染物排放。
分级燃烧技术还包括空气分级燃烧技术，即将燃烧所需的空气分级送入炉内，使燃料在炉内分级分段燃烧。
当过量空气系数α<1时，燃烧区处于“贫氧燃烧”状态，抑制NOx的生成有明显效果。
通过将燃烧所需的空气分成两级或更多级送入炉内，使燃料先在缺氧的条件下燃烧，降低燃烧速度和温度，从而减少热力型NOx的生成。
同时，燃料中氮分解生成大量中间活产物NH、HCN等，它们相互复合，或将已有的NOx还原分解，从而抑制燃料型NOx的生成。
在二级燃烧区内，由于氧量充足，但温度较低，不会生成过多的NOx。
因此，分级燃烧技术通过优化燃烧过程，实现了高效、低污染的目标。
以上信息仅供参考，如需了解更多关于分级燃烧技术的工作原理，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
水泥窑分级燃烧的工作原理
水泥窑分级燃烧的工作原理
水泥窑分级燃烧的工作原理是指通过调整燃烧工艺和燃料分配，使水泥窑内的燃烧过程达到高效、节能和环保的目标。
其工作原理如下：
1. 窑内气氛分级：水泥窑内分为上中下三个区域，分别是预热区、煅烧区和冷却区。
通过对窑内风道和燃料供给的调节，使窑内气氛在各个区域中保持相应的分级状态，以保证燃烧效果的最大化。
2. 燃烧空气调节：通过调节窑头风机及其他风机的运行参数，控制窑内的氧气含量，保持适当的燃烧气氛。
一般来说，预热区需要较高氧含量，煅烧区需要较低氧含量。
3. 燃料分配：根据不同区域的热负荷需求，合理配置不同种类的燃料，如煤粉、石油焦、天然气等。
在预热区采用一次风燃烧，即将主燃烧燃料与空气一起喷入窑内；在煅烧区采用二次风燃烧，即将部分燃料与空气喷入窑内，部分燃烧燃料与窑尾空气进行燃烧，以提高燃烧效率。
4. 火炬分配：通过调整火炬的位置及喷烧角度，使火焰充分接触窑料，并在窑内形成合适的径向温度分布，以实现水泥熟料的均匀煅烧。
水泥窑分级燃烧的工作原理通过以上几个方面的调节和控制，实现了燃烧过程的分级和优化，达到了节能、环保、高效的目的。
匀质燃烧和分层燃烧
匀质燃烧和分层燃烧一、匀质燃烧：常规电火点燃活塞式内燃机的基础匀质燃烧是常规活塞式发动机的基础，这里所指是电火花点燃的质地均匀的可燃油汽，这种油汽要求严格按照标准浓度配制，以便电火花能可靠点燃。
“电火花按时点燃油汽－－火焰扩展传播均匀燃烧。
”，这就是常规活塞式发动机的工作基础。
匀质燃烧的可燃油汽通常由气缸外边的化油器配制，化油器有着比较复杂的结构，就是为了在不同的进气量下，都能将燃油按１／１５的比例掺加到进入气缸的新鲜空气中去，而且要求输出的燃料是容易挥发的雾化均匀混合状态。
要想在发动机不同的做功状态下都提供标准比例的匀质燃汽，一般化油器很难做到准确无误，只能是个偏差不大的大概状态而已。
燃油在燃汽中的浓度偏差超过标准浓度的３０％，一般的电火花就很难点燃油汽，燃烧传播的速度也会有较大的偏差。
如果燃汽浓度偏高点，电火花会比较容易点燃油汽，燃烧传播的速度会比较快点，发动机容易高速有力；但空气中的氧气烧光后油汽还有多余，剩余的油汽燃料就浪费并转化为环境污染物。
如果燃汽中燃油浓度偏低，燃烧传播速度会偏慢，使得发动机作功无力，气缸较容易过热，不利于发动机提高转速。
虽然贫油使得燃油燃烧充份，但高温燃烧后的剩余氧气有时会烧蚀活塞。
为了保证发动机的运转正常均匀，要求送入气缸的燃汽质地均匀比例适中，首先要满足电火花能够可靠点燃油汽的基本条件，其次才能考虑发动机的实际工况。
所以可以这么说：为了保证电火花能准时可靠地点火，浓度标准的匀质燃汽是常规活塞式发动机的运行基础。
匀质燃汽给常规活塞式发动机带来的好处是燃烧平稳均匀，潜在的危险是燃汽自身含有氧气，在压缩受热过度时会自行爆燃，形成高速爆炸性的燃烧。
在压燃式的模型发动机中可以利用匀质燃汽的爆燃作功，但在常规发动机中多不宜采用，那样的爆燃对发动机损伤过大。
匀质燃汽的正常燃烧带给常规活塞式发动机的做功特点是：做功压力逐渐上升的传播式燃烧和燃烧压力最高点被电火花点燃时间控制的燃烧。
分级燃烧技术
分级燃烧技术
分级燃烧技术是十分重要的燃烧技术，被广泛应用于《燃烧工程》及
各种热力发电厂，其作用是通过燃烧室的分级燃烧，减少烟囱内烟气中有
毒物质含量，提高燃烧效率。
首先，燃烧室的大小有利于降低烟气温度，从而减少烟气中有毒有害
物质的排放，同时减少烟气污染物的排放量。
其次，分级燃烧有利于改善
燃烧室内部气流，即压力梯度，减少火焰脱离燃烧室的可能性，提高火焰
稳定性，从而改善燃烧效果。
再次，分级燃烧能够减少燃烧细度，减少细
颗粒物的排放，减轻燃料消耗，节约能源。
分级燃烧技术的运用实际上有两条关键的科学原理。
其一是热换热原理，指的是烟气经过燃烧室后受到热换热，温度降低，有害物质常温不蒸发，但在较低温度段蒸发量大大减少，从而排放的有毒有害物质的含量也
减少，可改善环境污染。
其二是气流控制，指的是利用气流控制技术来调
节烟气的温度，增加再燃烧火焰的稳定性，从而改善燃烧效果。
分级燃烧技术有助于改善烟气污染，节约能源消耗，减少有害物质的
排放。
为实现这一目标，分级燃烧所要考虑的因素较多，如燃料类型和燃
烧效果，烟囱压力梯度、烟气温度梯度和烟气流量梯度，燃烧室的尺寸等。
因此，在应用分级燃烧技术时，需要考虑多方面的因素，使技术发挥最佳
效果，以达到最优排放性能，节约能源并避免污染。
总之，分级燃烧技术是一种重要的燃烧技术，它有利于改善烟气污染，节约能源消耗，减少有害物质的排放，因此有必要不断改进和推广这项技术，以实现最佳的排放性能。
分层燃烧
把燃烧室设计成特殊的形状，使进入燃烧室的燃气混合气形成涡流，并且使火花塞周围混合气浓一些，离火花塞较远的地方则要稀一些，这样利于在火花塞周围混合气迅速燃烧，并且带动较远处较稀混合气的燃烧。
这种燃烧就叫做“分层燃烧”。
正是这种所谓的“分层燃烧”，使发动机拥有了良好的经济性。
分层燃烧只在发动机部分负荷时采用，这时可燃混合物只分布在火花塞周围，也就是说，空燃比是14.7：1的混合气集中在火花塞周围，在燃烧室的其他部分则是纯净的空气。
混合气层的大小范围精确的反映了瞬时发动机动力的需求。
在分层燃烧时，直到压缩行程才喷射燃油，油雾直接进入燃烧室中的空气，而喷油就发生在点火前瞬间。
另外，在燃烧时空气层隔绝了热，减少了热量向汽缸壁的传递，从而减少了热量损失提升了发动机热效率。
而在全负荷时，燃油喷射与进气同步，燃油得到完全雾化，使混合汽均匀地充满燃烧室，自然会得到充分的燃烧，发动机将达到最大动力，也就是所谓的均质燃烧。
在均质燃烧时有着和传统喷射发动机相同的空气与燃油混合比，即空燃比是14.7：1。
而燃油的蒸发又使混合气降温，去除了爆震的产生。
也就是说在均质燃烧情况下，在获得高动力输出和扭矩值的同时付出了较低的燃油消耗。
分层燃烧
二冲程发动机分层燃烧方案和难题由于传统常规二冲程发动机有其换气不彻底的缺陷，燃油在气缸里的燃烧状态始终不及四冲程发动机，实施某些新技术也比四冲发动机要困难许多，已经成为某些专业人士无法解决的难题，都想把它一禁了之不再涉及。
本版09.27#的帖子“分层燃烧与分层扫气／新燃讲座〔一〕”介绍了活塞式发动机新的出路，在这里继续介绍分层燃烧与分层扫气技术在二冲程发动机上的构思方案、特色及难题，有兴趣又有条件的版友可以试试。
一、二冲发动机实施分层燃烧的实际意义：（有利于发挥比四冲发动机优势的特点。
）在燃油活塞式发动机上实施分层燃烧的主要目的是为了节约燃油，其次还有减少排放污染物和减少发动机磨损的好处。
从发动机技术上来讲，分层扫气或分层燃烧的最终目的都是为了实现空气富裕的燃油完全燃烧；只有燃料真正完全燃烧透彻了，发动机才能做到高效节油和无恶性燃烧污染物排放。
鉴于常规二冲发动机有其换气不彻底的缺陷，燃油在气缸里的燃烧状态始终处于严重缺氧状态，更加需要实施分层燃烧技术。
在二冲发动机上实施分层燃烧技术比在四冲发动机上实施分层燃烧技术更有效益，因为二冲发动机具有四冲发动机力所不及的结构简单成本低廉、转速高动力大等优点，所以在实施富裕供气的燃烧后，将比四冲发动机有更好的动力输出特性和更好的经济实用性。
从发动机的排放污染上来讲，二冲发动机所产生的氮氧化合物远比四冲发动机要低得多，这对减少大气层中的酸雨成份和减少发动机自身侵蚀都具有现实意义。
二、二冲程发动机实施分层燃烧的可行性：（主要是残余废气与润滑的问题。
） 1.二冲发动机因使用扫气方式来换气，缸内残余废气成份较多；此项虽影响最好的燃烧效果，不能产生最高的燃烧温度，但好处也有三个：一是不会产生象四冲发动机那么多氮氧类化合物的排放污染，正好也免去了某些新型四冲发动机为此而特地增加的废气回流装置。
二是发动机的最高温度降低后，高温烧噬所造成的缸内磨损将会减少很多，发动机的寿命将有所延长。
汽车新技术第一章汽车发动机新技术
（4）压缩比高达12甚至更高，提高了发动机的抗爆性，与同排量的普通 发动机相比功率和扭矩都提高了10%左右。
（5）缸内直喷发动机在中、小负荷工况时采用分层燃烧模式，燃油浓度 呈梯度分布，即在缸壁附近分布的大部分是空气，有效防止将热量传递给缸 体水套，提高了燃烧的热效率。
（6）缸内直喷发动机可以精确控制每个循环的空气与燃油比例，结合分 层燃烧直接启动技术，可以降低冷启动时的HC排放，瞬态响应好。
（7）缸内直喷发动机采用质调节，根据各缸的实际需求进行燃油喷射， 可减少各缸之间的差异，提高各缸均匀性。与进气道喷射（PFI）汽油机相 比，缸内直喷发动机的各缸均匀性可以控制在3%以内。
1.缺点 （1）采用缸内直喷的供油系统除了在研发过程中必须花费更多成本外， 与传统电喷发动机相比还需要更加频繁地更换火花塞等零部件。 （2）对燃油质量要求比较高，需要使用较高牌号的燃油，无形中增加了 用车成本。 （3）缸内直喷发动机比传统电喷发动机更容易产生积碳，需要使用价格 昂贵的缸内直喷发动机专用添加剂来解决积碳问题。
一、汽油机双独立可变气门正时技术的作用及工作原理
汽油机双独立可变气门正时系统由电磁阀（OCV）和可变凸轮轴相位调 节器（VCT）组成，通过调节发动机凸轮相位，使进气量和排气量都可随发 动机转速的变化而改变，从而达到最佳燃烧效率，提高燃油经济性。
FSI发动机技术是基于缸内直喷式发动机的一种技术。与常规的进气道喷 射式发动机相比，FSI发动机将燃油直接喷入燃烧室，由于喷雾的汽化冷却 作用，优化了充气效率，实现了汽油机的质调节，不再需要节气门，大大降 低了进气损失。分层燃烧减少了发动机的传热损失，从而增大了满负荷的输 出功率，并降低了部分负荷的燃油消耗。FSI发动机能够降低泵吸损失，在 低负荷时确保低油耗，但需要增加特殊催化转化器以便有效净化处理排放气 体。
空气分级燃烧技术的原理及工程应用与分析
控 制 。在煤 粉 燃 烧 初 期 ， 仅供应一 部分空气 ， 使
燃 烧 处于 缺氧 状 态 。煤粉 燃 烧 温 度 降 低 ， 从 而 抑 制 了热 力 型 ＮＯ 的生 成 。煤 粉 挥 发分 中 的 中间 产物（ ＨＣ Ｎ 和 ＮＨ。 等） 在 还 原 性 气 氛 下 将 已经 生 成 的 ＮＯ 还原 为 Ｎ。 ， 可 减少 燃 料 型 ＮＯ 的生 成 。当煤粉 进入 富 氧燃 烧 阶段 时 ， 主 要 是 焦 炭 的
４ ６
锅 炉
技
术
第 ４ ８卷
２ 某 电厂 １ 号锅炉低 Ｎ Ｏ 改 造 工 程 实例
２． １ 锅 炉 概 况
表 ２ 煤 种 资 料
某 电厂 １号锅 炉 为 １ ０ ０ ０ ＭＷ 等级 超 超 临
０ 前 言
随着我 国环保 要求 的提 高 ， 按 照 相 关 国 家
低的。
１ ． ２ 空气 分 级燃 烧 的实现 方 式 燃 煤 锅 炉 中空 气 分 级 燃 烧 的实 现 方 式 主 要
标 准 的要 求 ， 电 站 燃 煤 锅 炉 必 须 降低 Ｎ 排 放
水平 。大 量 早 期 已 经 投 运 的 锅 炉 机 组 ， 无 法 满 足 国家 最 新 环 保 标 准 的 规 定 ， 因此 大 都 需 要 进 行 脱 硝 改 造［ １ ］ 。一 方 面 ， 锅 炉 烟道 增 加 Ｓ Ｃ Ｒ系 统 脱 除 烟 气 中 的氮 氧 化 物 ； 另一方 面 ， 锅 炉 炉 内 进 行 低 Ｎ０ 燃 烧 改 造 ， 使 Ｓ Ｃ Ｒ 人 口烟 气 中 的
ＮＯ 含 量 大 大 降低 。两方 面 的 改 造 工 作 满 足 了
正转链条炉排锅炉的分层燃烧技术
正转链条炉排锅炉的分层燃烧技术【摘要】随着经济的不断发展，我国的工业用煤量也在不断的增长，但是，煤炭作为不可再生的能源，只会越用越少，所以，在工业用量和实际的储存量之间产生了新的矛盾，如何节约用煤，有效充分的利用能源成了现今世界各国面临的严峻挑战。
传统的正转链条炉的给煤装置采用的原理是从高位煤仓直接经过煤斗落到炉排上，而造成的结果就是煤层较为厚实，通风性很差，一部分煤炭不能充分燃烧，不仅浪费煤炭能源，而且利用率的效果也不好，因此，本文结合正转链条炉煤炭燃烧特点，不足，引出对于分层燃烧的技术的深入阐述，包括采用分层燃烧的原因及如何实施分层燃烧和注意事项。
【关键词】分层燃烧技术；锅炉；节能；链条锅炉1.正转链条炉运行时存在的问题传统的正转链条炉在运行上的一般步骤是，先将煤炭放进高位煤仓，煤炭进过煤斗直接进入炉排上，然后经过闸门的挤压进入炉膛燃烧，而问题也出现在这一步，煤炭的重力以及闸门的挤压使得煤层较为密实，所以煤炭中的空气流通并不好，很多煤炭经过上一步的过程直接从炉排上掉落，另一部分由于空气少没能充分燃烧，所以，最后真正得到燃烧的煤炭可能就只有三分之二了，所以这一过程不仅浪费了大量的煤炭，同时由于燃烧不充分，能量的供应效果也不好，因此，传统的征战链条炉的燃烧技术的经济效益很差，影响了能源行业的发展。
2.分层燃烧的原理和构造分层燃烧的原理是，通过转筒将煤炭一次带进筛子中，而进过筛子的筛选将煤炭按块头的大小均匀分布，最后再炉排的转动之下，形成了煤块按下面大上面小的形状分布，形成了分层，而且煤块之间的缝隙又掌握的很好，增加了通风性。
在分层燃烧的技术支持下，首先，煤炭在燃烧时由于重力掉落而没能燃烧的情况大大降低，其次，上小下大的形状分布也加大了空气的流通，促进煤炭的充分燃烧，最后，锅炉的热效率得到了提高，实现了节能减排的目标。
分层燃烧的给煤装置主要由滚筒和筛网组成，其他还需要的就是安全离合器等，在改装时，没有必要将原有的装置全部卸下，只要将给煤装置拆除，其他部分可以保留，就可以实现分层燃烧。
缸内直喷技术
GDI发动机的喷油压力一般在 10-15MPa左右,以保证燃油雾化质量及合适的贯穿距离。高压油泵一般由安装 在进气凸轮轴上的 4山凸轮驱动,升程在 2.5-4mm之间,升程对高压油泵的选择十分重要,直接影响着冷起动时直 喷系统的建压时间,升程需根据发动机性能需求、滚轮挺柱寿命、驱动凸轮型线及制造工艺等因素综合设计,一般 3.5mm左右的升程即可满足使用需求。
直喷发动机燃油和空气混合主要有三种方式,即喷射引导、壁面引导和气流引导,具体见图中a、b、c所示。 发动机的喷油器设计在缸盖顶部,火花塞设计在发动机的侧面,此种方式称为喷射式引导,在火花塞周围易形成较 浓的混合气,这种布置方式比较适合于分层稀薄燃烧,具有较好的燃油经济性。壁面引导方式是喷油器侧置,火花 塞顶置,通过活塞顶部的特殊形状引导油束运动并与空气混合,此种方式可以在火花塞周围形成较大面积的可燃区 域。气流引导方式同样采用喷油器侧置、火花塞顶置的形式,利用进气时形成的滚流强化油气混合。壁面引导方式 和气流引导方式结构形式相似,多用于均质燃烧模式,可以由传统的 PFI发动机转化而来,可以实现与 PFI发动机 共用燃烧室及缸盖毛坯,是直喷系统的核心部件,喷油器在燃烧室内的布置方式、喷嘴结构形式、油束的喷雾形状都直接影响燃 油的雾化、油气混合及燃烧过程,最后影响发动机的性能。另外喷油器喷嘴置于燃烧室内,受燃油品质量影响较大。 如果燃油的油品质不好,燃烧不充分,极易生成积碳并堵塞喷嘴,影响喷雾质量及喷油器自身的寿命。
缸内直喷发动机的活塞顶面形状对燃烧室内气流的运动及混合气的形成有很大的影响,因此缸内直喷发动机都 将活塞作为关键部件进行重点的设计和开发。无论是壁面引导、气流引导还是喷射引导,都需要特殊的活塞顶面凹 坑相适应,从而达到较为理想的油气混合效果,形成油气浓度的均质分布或梯度分布,保证燃烧的顺利进行。
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十多年前，购车者不太考虑发动机以及技术方面的事情，各种各样的先进技术也只是厂商标榜自己的一种宣传手段而已，并不能真正打动消费者。
再看看现在，消费者越来越关心科技与技术含量的问题了，那个厂家哪款车型采用了先进的技术也会第一时间出现在媒体的头条，人们也开始用技术的先进与否来评定一款车的好坏了。
在发动机的技术研发方面，德国大众与旗下的奥迪一直处于领先地位。
这次，我们就来了解一下让他们引以为豪的FSI燃油分层喷射技术。
● FSI燃油分层喷射概念
FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，意指燃油分层喷射。
燃油分层喷射技术是发动机稀薄燃烧技术的一种。
什么叫稀薄燃烧？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。
大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。
它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。
如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。
通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。
浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。
FSI特点是：能够降低泵吸损失，在低负荷时确保低油耗，但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。
『奥迪R8采用的就是V8 FSI发动机』
也许有人会把TSI和FSI的定义混淆，其实这两种发动机形式很容易区分。
TSI是以双增压为其最主要的特点，字母TSI则是Turbo-charging（涡轮增压）、Super-charging（机械增压）和Injection（燃油直喷）三个关键特色的首字母缩写。
国内的多数媒体也把其称之为：双增压技术。
另外介绍一种最新的TFSI发动机，它可以说是FSI发动机和TSI发动机的结合。
它的T和TSI中的T一样，表示采用涡轮技术，其中的S与FSI中的S一样，表示“分层次的”，而
不是TSI中表示增压的意思。
TFSI发动机既有涡轮，又有分层燃烧，可以说是集合了FSI 发动机和TSI发动机的优点。
『两款不同的TSI标示』
也许，细心的读者可能已经注意到了：迈腾2.0TSI和进口EOS 2.0 TSI两款车型的尾部TSI 的标识是不同的，分别是TSI和TSI。
经过我们向大众厂家人员的求证，这样的颜色变化代表了两款发动机在不同地方做出的一些调整，这些调整可能在ECU、动力输出等部分，是一种技术的更新变化。
● FSI燃油分层喷射工作原理
上面说过了，稀薄燃烧的目的是为了省油，而省油说起来会很简单，少喷油不就行了嘛！但是少到什么程度才合适，才能在保障动力性能不受太大影响的前提下，实现燃烧效率的最优化呢？我们知道燃油和空气的混合比是14.7：1，当混合气体的浓度比超过理论空然比，我们假设达到了25：1，这时油的浓度很低，会很难点燃，光靠提高点火能量还是不够的。
『FSI发动机工作示意图』
如果此时在火花塞附近的燃油浓度较高，能达到理论空燃比的燃油浓度，那么此时这团较浓的混合气是很容易被点燃的。
而如果用这个较浓的混合气去点燃其他的混合气，显然也是很容易的，这就是分层燃烧。
如果采用分层燃烧，就可以实现在很低的燃油浓度下，实现发动机的正常运转。
而从上面的分析我们可以看出，实现分层燃烧的前提就是气缸内的混合气体不均匀化，只在靠近火花塞的区域内达到或超过理论空燃比值。
『汽缸进气过程』
『汽缸排气过程』
可能这样说会有点难理解，那么我们打个比方。
在一个玻璃杯中装满水，假设杯子是气缸，水就是被吸入的空气，如果这时滴入几滴墨水到水里，我们可以很清楚的看到，墨水还没来得及被水稀释，杯口处的水已经慢慢变色，但杯底部却还是没有受到影响，依然清澈。
发动机的分层燃烧，其实就和这很相似。
杯中的清水是在进气行程中吸入的新鲜口空气，墨水就是燃油。
如果是采用缸外喷射的发动机，燃油喷射在进气歧管里，我们看看会是怎样的情况。
我们知道喷油和进气是同在吸气行程内完成的，在进气门打开活塞向下运动时，缸内会形成一个很大的负压，油气混合物这时被吸进来后会在缸内形成很多涡流，这些涡流会使燃油和空气得到充分的混合，也就是说进入气缸的混合气已经经过了较充分的混合，点燃这种已经充分混合的稀薄混合气就会变得非常困难，因为它们无法实现分层，自然也有无所谓分层燃烧了。
继续用上面打的那个比方，就等于我们已经将墨水滴入自来水管中，这样杯子接到的水就已经是被均匀染色的了。
所以我们现在知道，只有缸内喷射，才能实现分层燃烧。