能源与节能技术-第9章 先进的节能技术-1
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能源利用与节能
Energy Utilization & Energy Saving
2020.9
山东师范大学汇报答辩通用模板
弘德明志 博学笃行
目录
CONTENTS
01 概 述 02 能量的转换 03 燃 料 04 电 能 05 核 能
弘德明志 博学笃行
06 可再生能源 07 氢 能 08 节 能 概 述 09 先进的节能技术 10 高耗能企业的节能
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01高效低污染燃烧技术
二、气体燃料的燃烧技术 在气体燃料的燃烧中应注意以下四个方面： 3. 提高火焰的稳定性； 对层流火焰，为提高火焰的稳定性防止回火，可以将单喷口改成许多小喷口，以加强散热。又如 喷口气流速度过大有可能脱火时，可在喷口外加障碍物，以降低气流速度，保持火焰稳定。工程 上常利用回流的高温烟气或用小火焰不断地向可燃气体提供足够的热量，以保证火焰连续稳定地 燃烧。 4. 燃烧器的改进和开发
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01高效低污染燃烧技术
二、气体燃料的燃烧技术 在气体燃料的燃烧中应注意以下四个方面： 1. 正确选用燃烧器； 各种燃烧器的特点均不相同，在选用时应充分掌握其特点。例如扩散式燃烧器的安全性较好，不 会回火，因此没有回火爆炸的危险，但其火焰较长，仅适合于高热值燃料的燃烧。预混式燃烧器 燃烧强度高，而且不会产生炭黑；其缺点是燃烧不稳定，可能出现回火或脱火，它主要适用于低 值燃料的燃烧，又如对某些供热量很大的工业炉，以天然气作燃料时所需流量很大，此时采用部 预混式燃烧器不但可以提高燃烧热负荷，而且还能控制火煽的发光程度，有利于改善炉内辐射传 热。 2. 控制好燃烧器的参数 燃烧器的参数包括结构参数和流动参数。
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01高效低污染燃烧技术
三、油的燃烧技术 为了实现油的高效低污染燃烧，应从以下两方面来着手。 1. 提高燃油的雾化质量 燃油的雾化是通过各种雾化器实现的，雾化器又称喷油嘴，按其工作形式可以分为两类：机械式 喷油嘴（压力式和旋杯式）和介质式喷油嘴（以蒸汽或空气做介质）。 （1）要提高燃油的雾化质量，首先就应根据各种喷油嘴的特性正确选用； 当企业有蒸汽源时，可以考虑优先选用蒸汽雾化喷油嘴； （2）由于雾化质量与喷射速度和燃油温度有很大的关系，因此也可以从这两方面来改善雾化质 量。
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01高效低污染燃烧技术
三、油的燃烧技术 为了实现油的高效低污染燃烧，应从以下两方面来着手。 2. 实现良好的配风 油燃烧器由喷油嘴和配风器两部分组成。配风器的任务是供给适量的空气。以形成有利于空气和 油雾混合的空气动力场，好的配风器应满足如下的要求： （1) 将空气分为一次风和二次风，一次风量约占总风量的15%~30%.一次风在点火前就已和油雾 混合，其作用是避免油雾着火时，由于缺氧严重而分解，产生大量炭黑。 （2) 一次风应当是旋转的，从面可以产生一个适当的回流区，以保持火焰的稳定。 （3) 二次风可以是直流的，也可以有小的旋流强度。后者是为了控制火焰的形状。以有利于早 期混合。 配风器通常分为直流式和旋流式两大类。
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01高效低污染燃烧技术
一、燃烧概述 1. 燃烧的条件 此外，为了维持燃烧过程，还必须保证： （1) 把温度维持在燃烧的着火温度以上。 （2) 把适当的空气量以正确的方式供应给燃料，使燃料能充分地与空气接触。 （3) 及时而妥善的地排走燃烧产物。 （4) 提供燃烧所必需的足够空间（燃烧室）和时间。
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01高效低污染燃烧技术
二、气体燃料的燃烧技术 对气体燃烧器的基本要求如下： （1) 不完全燃烧损失小，燃烧效率高。 （2) 燃烧速率高，燃烧强烈，燃烧热负荷高。 （3) 着火容易，火焰稳定性好，既不回火，又不脱火。 （4) 燃烧产物有害物质少，对大气污染小。 （5) 操作方便，调节灵活，寿命长，能充分利用炉腔空间。 常用的气体燃烧器包括：扩散式燃烧器、预混式燃烧器、部分预混式燃烧器。
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01高效低污染燃烧技术
一、燃烧概述 2. 燃烧的特点 （1) 煤的燃烧。煤的燃烧基本上有两种：第一种是煤粉悬浮在空间燃烧，称为室燃或粉 状燃烧：第二种就是煤块在炉排上燃烧，称为层燃或层状燃烧。 （2) 油的燃烧。油的燃烧方法有内燃和外燃两种方式。内燃是在发动机气缸内部极为有限的空 间进行高压燃烧，是一种瞬间的燃烧过程。外燃是不在机器内部燃烧，而在燃烧室内燃烧，并直 接利用燃烧发出的热量，如锅炉、窑炉内进行的燃烧。 油燃烧的全过程包含着传热过程、物质扩散过程和化学反应过程。 （3) 气体燃料的燃烧。气体燃料的燃烧可以分为容器内燃烧和燃烧器燃烧，它们和油的两种燃 烧方式相近。气体燃料的燃烧过程包括二个所段，即混合、着火和正常燃烧。
目录
CONTENTS
01 高效低污染燃烧技术 02 强化传热技术 03 余热回收技术 04 隔热保温技术Fra Baidu bibliotek05 热泵技术 06 热管及其在节能中的应用 07 新型高效换热器 08 空冷技术
弘德明志 博学笃行
01 高效低污染燃烧技术
弘德明志 博学笃行
01高效低污染燃烧技术 燃烧概述 气体燃料的燃烧技术 油的燃烧技术 煤粉燃烧稳定技术 ★ 煤粉低氮氧化物燃烧技术 高浓度煤粉燃烧技术 ★ 流化床燃烧技术
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01高效低污染燃烧技术
一、燃烧概述 1. 燃烧的条件 燃料燃烧是获取热能的最主要方式，燃料燃烧过程最一个很复杂的化学物理过程； 燃料燃烧必须具备的条件如下： （1) 有可能燃烧的可燃物（燃料）， （2) 有使可燃物着火的能量（或称热源）， 即应使可燃物的温度达到着火温度以上。 （3) 供给足够的氧气或空气（因为空气中也含有助燃的氧气）。 缺少任何一个条件，燃烧就无法进行。
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01高效低污染燃烧技术
一、燃烧概述 2. 燃烧的特点 根据燃烧状况的好坏可以把燃烧分成完全燃烧和不完全燃烧。完全燃烧是指燃料中的可燃成分全 部燃尽，而不完全燃烧时燃烧产物中会含有一些可燃物质，如游离碳、炭黑、一氧化碳、甲烷、 氢等。为衡量燃烧的完善程度，引人了燃烧效率。燃烧效率是燃料燃烧时实际所产生的热量与燃 料标准发热量之比。由于燃烧燃料不同，对煤、油和气体燃料，他们的燃烧也各有特点。
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01高效低污染燃烧技术
三、油的燃烧技术 油的燃烧实际上包含了油加热蒸发、油蒸气和助燃空气的混合以及着火燃烧三个过程。 其中油加热蒸发是制约燃烧速率的关键。为了加速油的蒸发，扩大油的蒸发面积是主要的方法， 为此油总是被雾化成细小油滴来燃烧。 油雾化质量的好坏直接影响燃烧效率。雾化细度是衡量雾化质量的一个主要数据，通常雾化气流 中油滴的大小各不相同，油滴的直径越小，单位质量的表面积就越大。 影响雾化质量的主要因素是喷射速度和燃油温度。研究表明，雾化油滴的尺寸取决于油气间相对 速度的平方，相对速度越大，雾化油滴就越细。同时，燃油温度增加时，由于其表面张力和黏度 下降，雾化油滴的直径变小。
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01 概 述 02 能量的转换 03 燃 料 04 电 能 05 核 能
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06 可再生能源 07 氢 能 08 节 能 概 述 09 先进的节能技术 10 高耗能企业的节能
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01高效低污染燃烧技术
二、气体燃料的燃烧技术 在气体燃料的燃烧中应注意以下四个方面： 3. 提高火焰的稳定性； 对层流火焰，为提高火焰的稳定性防止回火，可以将单喷口改成许多小喷口，以加强散热。又如 喷口气流速度过大有可能脱火时，可在喷口外加障碍物，以降低气流速度，保持火焰稳定。工程 上常利用回流的高温烟气或用小火焰不断地向可燃气体提供足够的热量，以保证火焰连续稳定地 燃烧。 4. 燃烧器的改进和开发
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01高效低污染燃烧技术
二、气体燃料的燃烧技术 在气体燃料的燃烧中应注意以下四个方面： 1. 正确选用燃烧器； 各种燃烧器的特点均不相同，在选用时应充分掌握其特点。例如扩散式燃烧器的安全性较好，不 会回火，因此没有回火爆炸的危险，但其火焰较长，仅适合于高热值燃料的燃烧。预混式燃烧器 燃烧强度高，而且不会产生炭黑；其缺点是燃烧不稳定，可能出现回火或脱火，它主要适用于低 值燃料的燃烧，又如对某些供热量很大的工业炉，以天然气作燃料时所需流量很大，此时采用部 预混式燃烧器不但可以提高燃烧热负荷，而且还能控制火煽的发光程度，有利于改善炉内辐射传 热。 2. 控制好燃烧器的参数 燃烧器的参数包括结构参数和流动参数。
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01高效低污染燃烧技术
三、油的燃烧技术 为了实现油的高效低污染燃烧，应从以下两方面来着手。 1. 提高燃油的雾化质量 燃油的雾化是通过各种雾化器实现的，雾化器又称喷油嘴，按其工作形式可以分为两类：机械式 喷油嘴（压力式和旋杯式）和介质式喷油嘴（以蒸汽或空气做介质）。 （1）要提高燃油的雾化质量，首先就应根据各种喷油嘴的特性正确选用； 当企业有蒸汽源时，可以考虑优先选用蒸汽雾化喷油嘴； （2）由于雾化质量与喷射速度和燃油温度有很大的关系，因此也可以从这两方面来改善雾化质 量。
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01高效低污染燃烧技术
三、油的燃烧技术 为了实现油的高效低污染燃烧，应从以下两方面来着手。 2. 实现良好的配风 油燃烧器由喷油嘴和配风器两部分组成。配风器的任务是供给适量的空气。以形成有利于空气和 油雾混合的空气动力场，好的配风器应满足如下的要求： （1) 将空气分为一次风和二次风，一次风量约占总风量的15%~30%.一次风在点火前就已和油雾 混合，其作用是避免油雾着火时，由于缺氧严重而分解，产生大量炭黑。 （2) 一次风应当是旋转的，从面可以产生一个适当的回流区，以保持火焰的稳定。 （3) 二次风可以是直流的，也可以有小的旋流强度。后者是为了控制火焰的形状。以有利于早 期混合。 配风器通常分为直流式和旋流式两大类。
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01高效低污染燃烧技术
一、燃烧概述 1. 燃烧的条件 此外，为了维持燃烧过程，还必须保证： （1) 把温度维持在燃烧的着火温度以上。 （2) 把适当的空气量以正确的方式供应给燃料，使燃料能充分地与空气接触。 （3) 及时而妥善的地排走燃烧产物。 （4) 提供燃烧所必需的足够空间（燃烧室）和时间。
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01高效低污染燃烧技术
二、气体燃料的燃烧技术 对气体燃烧器的基本要求如下： （1) 不完全燃烧损失小，燃烧效率高。 （2) 燃烧速率高，燃烧强烈，燃烧热负荷高。 （3) 着火容易，火焰稳定性好，既不回火，又不脱火。 （4) 燃烧产物有害物质少，对大气污染小。 （5) 操作方便，调节灵活，寿命长，能充分利用炉腔空间。 常用的气体燃烧器包括：扩散式燃烧器、预混式燃烧器、部分预混式燃烧器。
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01高效低污染燃烧技术
一、燃烧概述 2. 燃烧的特点 （1) 煤的燃烧。煤的燃烧基本上有两种：第一种是煤粉悬浮在空间燃烧，称为室燃或粉 状燃烧：第二种就是煤块在炉排上燃烧，称为层燃或层状燃烧。 （2) 油的燃烧。油的燃烧方法有内燃和外燃两种方式。内燃是在发动机气缸内部极为有限的空 间进行高压燃烧，是一种瞬间的燃烧过程。外燃是不在机器内部燃烧，而在燃烧室内燃烧，并直 接利用燃烧发出的热量，如锅炉、窑炉内进行的燃烧。 油燃烧的全过程包含着传热过程、物质扩散过程和化学反应过程。 （3) 气体燃料的燃烧。气体燃料的燃烧可以分为容器内燃烧和燃烧器燃烧，它们和油的两种燃 烧方式相近。气体燃料的燃烧过程包括二个所段，即混合、着火和正常燃烧。
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CONTENTS
01 高效低污染燃烧技术 02 强化传热技术 03 余热回收技术 04 隔热保温技术Fra Baidu bibliotek05 热泵技术 06 热管及其在节能中的应用 07 新型高效换热器 08 空冷技术
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01 高效低污染燃烧技术
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01高效低污染燃烧技术 燃烧概述 气体燃料的燃烧技术 油的燃烧技术 煤粉燃烧稳定技术 ★ 煤粉低氮氧化物燃烧技术 高浓度煤粉燃烧技术 ★ 流化床燃烧技术
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01高效低污染燃烧技术
一、燃烧概述 1. 燃烧的条件 燃料燃烧是获取热能的最主要方式，燃料燃烧过程最一个很复杂的化学物理过程； 燃料燃烧必须具备的条件如下： （1) 有可能燃烧的可燃物（燃料）， （2) 有使可燃物着火的能量（或称热源）， 即应使可燃物的温度达到着火温度以上。 （3) 供给足够的氧气或空气（因为空气中也含有助燃的氧气）。 缺少任何一个条件，燃烧就无法进行。
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01高效低污染燃烧技术
一、燃烧概述 2. 燃烧的特点 根据燃烧状况的好坏可以把燃烧分成完全燃烧和不完全燃烧。完全燃烧是指燃料中的可燃成分全 部燃尽，而不完全燃烧时燃烧产物中会含有一些可燃物质，如游离碳、炭黑、一氧化碳、甲烷、 氢等。为衡量燃烧的完善程度，引人了燃烧效率。燃烧效率是燃料燃烧时实际所产生的热量与燃 料标准发热量之比。由于燃烧燃料不同，对煤、油和气体燃料，他们的燃烧也各有特点。
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01高效低污染燃烧技术
三、油的燃烧技术 油的燃烧实际上包含了油加热蒸发、油蒸气和助燃空气的混合以及着火燃烧三个过程。 其中油加热蒸发是制约燃烧速率的关键。为了加速油的蒸发，扩大油的蒸发面积是主要的方法， 为此油总是被雾化成细小油滴来燃烧。 油雾化质量的好坏直接影响燃烧效率。雾化细度是衡量雾化质量的一个主要数据，通常雾化气流 中油滴的大小各不相同，油滴的直径越小，单位质量的表面积就越大。 影响雾化质量的主要因素是喷射速度和燃油温度。研究表明，雾化油滴的尺寸取决于油气间相对 速度的平方，相对速度越大，雾化油滴就越细。同时，燃油温度增加时，由于其表面张力和黏度 下降，雾化油滴的直径变小。