富氧燃燒和脈動燃燒

1、兩種近代燃燒技術的介紹：富氧燃燒技術脈動燃燒技術富氧燃燒（oxygenenrichedcombustion） 富氧燃燒是指用比通?？崭谎跞紵侵赣帽韧ǔ？諝猓ê鯕猓ê?1%21%）含氧濃度高的）含氧濃度高的富氧空氣進行燃燒，它是一項富氧空氣進行燃燒，它是一項高效節(jié)能的燃燒技術，在玻璃高效節(jié)能的燃燒技術，在玻璃工業(yè)、冶金工業(yè)及熱能工程領工業(yè)、冶金工業(yè)及熱能工程領域均有應用。域均有應用。提高熱效率，減少燃燒過程能耗提高熱效率，減少燃燒過程能耗減少了減少了NOxNOx的排放量的排放量減少了余熱回收設備的容量減少了余熱回收設備的容量提高了加熱設備的生產(chǎn)能力提高了加熱設備的生產(chǎn)能力富氧燃燒系統(tǒng)制取富

2、氧空氣的方法富氧燃燒系統(tǒng)制取富氧空氣的方法深冷分離法深冷分離法PSA(PrePSA(PressureSwssureSwingAdsoingAdsorption)rption)法法膜法膜法富氧空氣富氧空氣制取制取 其中，膜法富氧可使富氧空氣中氧濃度達到28%-31%，而且膜法富氧投資和維修以及操作費用較深冷法和PSA法經(jīng)濟。此外膜法設備簡單，操作方便，是最新的制取富氧空氣的方法。它是將助燃空氣通過氧氣富化膜室，轉(zhuǎn)變成富氧空氣再供給燃燒器。膜法的富氧燃燒系統(tǒng)膜法的富氧燃燒系統(tǒng)：膜法制取富氧空氣的原理膜法制取富氧空氣的原理 膜分離制氧設備室利用具有特殊選擇分離性的高分子材料（硅酮橡膠系或聚四氟乙烯系

3、）作為分離元件在一定驅(qū)動力下，使雙元或多元組份因透過膜的速率不同而達到分離或特定組份富集的目的。其中，膜是做成的非多孔性膜，其厚度約0.1 。它對氧有選擇性透過的能力。膜的一次側(cè)為自然狀態(tài)下的空氣，二次側(cè)為富氧空氣?？諝馔ㄟ^膜的推動力為膜兩側(cè)的壓力差。m膜也可以做成中空的線性：目前富氧燃燒技術廣泛應用與各行各業(yè)：1.在玻璃工業(yè)中的應用在玻璃工業(yè)中的應用2.在冶金工業(yè)中的應用在冶金工業(yè)中的應用 局部增氧可以提高火焰強度，增加火焰溫度和改善熱效率，可以提升玻璃的生產(chǎn)質(zhì)量，得到了廣泛的應用。 風溫是高爐的重要技術經(jīng)濟指標之一，也是煉鐵成本和效益的綜合體現(xiàn)。熱風溫度每提高100，可降低焦比25kg/t

4、提高產(chǎn)量3%-4%。風爐采用富氧燃燒技術，不僅能降低焦比、增加產(chǎn)量，還能提高高爐煤氣熱值，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。目前關于富氧燃燒的研究，絕大部分集中于煤粉爐的研究，且關鍵技術都經(jīng)過大規(guī)模試驗，趨于成熟。 關于循環(huán)流化床富氧燃燒技術的研究，國外也是剛剛走出實驗室階段，而在我國，僅限于實驗室階段。 脈動燃燒脈動燃燒基本定義1脈動燃燒的原理2脈動燃燒特點3脈動燃燒的應用4脈動燃燒技術的展望5脈動燃燒定義脈動燃燒定義“脈動燃燒脈動燃燒”是借用了醫(yī)學用語是借用了醫(yī)學用語“脈搏跳動脈搏跳動”現(xiàn)象之意，對燃燒而言，是強、弱結(jié)合的燃現(xiàn)象之意，對燃燒而言，是強、弱結(jié)合的燃燒，即一會采用大流量燃燒（高燃燒

5、強度），燒，即一會采用大流量燃燒（高燃燒強度），一會又采用低流量燃燒（低燃燒強度），且一會又采用低流量燃燒（低燃燒強度），且周期變化，這種現(xiàn)象猶如脈搏的跳動，故得周期變化，這種現(xiàn)象猶如脈搏的跳動，故得名。名。脈動燃燒的原理脈動燃燒的原理 脈動燃燒器可以燃燒氣體、液體和固體燃料。燃氣脈動燃燒器可以燃燒氣體、液體和固體燃料。燃氣和空氣可通過上述各種型式的閥門進入燃燒室。液體或和空氣可通過上述各種型式的閥門進入燃燒室。液體或固體燃燒可直接噴入燃燒室固體燃燒可直接噴入燃燒室,也可隨空氣進入燃燒室也可隨空氣進入燃燒室,脈脈動燃燒器的工作循環(huán)由以下動燃燒器的工作循環(huán)由以下4個基本過程組成（見圖個基本過程組

6、成（見圖1）。）。圖1脈動燃燒器工作循環(huán)示意圖A-B點火燃燒B-C氣體膨脹C-D吸入可燃物D-A壓縮重新點火A-B進入燃燒室的可燃物由電火花點火,燃燒室內(nèi)的溫度和壓力開始升高,燃燒區(qū)膨脹,燃燒產(chǎn)物向兩端排出,工作點由A到達B。B-C該過程中氣體膨脹向外流出,燃燒室壓力由點B開始下降,由于氣流的慣性,使得燃燒室壓力降到大氣壓以下（點C）,燃燒室內(nèi)形成負壓。C-D在燃燒室負壓作用下,燃料和空氣由進氣閥自動吸入,與此同時,尾管中的燃燒產(chǎn)物也反回燃燒室,使燃燒室內(nèi)的壓力由點C升到DD-A回流氣體的慣性使燃燒室內(nèi)的氣體壓縮,壓力由點D升到A,空氣和燃料急速混合,被回流的高溫氣流點燃,開始下一循環(huán)。燃燒過

7、程自動重復,不再需要外加點火。脈動燃燒的特點脈動燃燒的特點優(yōu)點優(yōu)點1）燃燒效率高。）燃燒效率高。2）燃燒強度大。）燃燒強度大。3）熱效率高。）熱效率高。4）傳熱系數(shù)大。）傳熱系數(shù)大。5）排煙污染小。）排煙污染小。6）燃燒器結(jié)構(gòu)簡單）燃燒器結(jié)構(gòu)簡單 和體積小。和體積小。7）有自吸、自燃及正壓）有自吸、自燃及正壓 排氣的特點。排氣的特點。缺點缺點1）噪聲大。）噪聲大。2）脈動燃燒器內(nèi)的壓力）脈動燃燒器內(nèi)的壓力 脈動，會誘發(fā)系統(tǒng)組脈動，會誘發(fā)系統(tǒng)組 件的振動。件的振動。3）只有在一定的熱負荷）只有在一定的熱負荷 內(nèi)，才能保證良好的內(nèi)，才能保證良好的 運行穩(wěn)定性。運行穩(wěn)定性。 應用例子應用例子1.噴氣

8、噴氣與推進與推進2.燃氣渦輪燃氣渦輪3.烘干烘干4.打井打井5.吹灰吹灰脈動燃燒的應用脈動燃燒的應用1.噴氣與推進噴氣與推進這方面的應用與研究主要是在脈動燃燒研究的早期階段。除了大家熟知的V-1火箭發(fā)動機以外(圖1),脈沖噴氣發(fā)動機有時還被用作小型模型飛機的動力。圖1V-1火箭發(fā)動機2.燃氣渦輪燃氣渦輪 渦輪前小的壓力升高,將會使渦輪的工作性能得到大的改善,而脈動燃燒器正具有增壓燃燒的特點,所以,從理論上講,它在燃氣渦輪中的應用是頗具吸引力的。（如圖2）圖2脈動燃燒在燃氣渦輪中的應用(a:燃氣渦輪工作原理示意圖b:增壓脈動燃燒燃氣渦輪機構(gòu))3.烘干烘干 脈動氣流可脈動氣流可提高烘干效率。提高烘

9、干效率。運用特制的脈運用特制的脈動烘干裝置動烘干裝置,脈脈動烘干可廣泛動烘干可廣泛用于烘干食品、用于烘干食品、糧食、沙石、糧食、沙石、木材、藥物、木材、藥物、褐煤、廢料等褐煤、廢料等物品。物品。4.打井打井 利用脈動燃利用脈動燃燒所產(chǎn)生的高燒所產(chǎn)生的高溫脈沖射流溫脈沖射流,可可以打井或打洞。以打井或打洞。尤其是在偏遠、尤其是在偏遠、交通不便的地交通不便的地區(qū)區(qū),這種裝置體這種裝置體積小、重量輕積小、重量輕,攜帶和使用都攜帶和使用都很方便。很方便。5.吹灰吹灰利用脈沖的燃利用脈沖的燃氣氣,吹凈一些裝吹凈一些裝置的工作表面。置的工作表面。例如例如,為使大鍋為使大鍋爐的某些表面爐的某些表面保持高的換熱保持高的換熱強度強度,可采用這可采用這種吹灰方法吹種吹灰方法吹凈易積灰的換凈易積灰的換熱面。熱面。a.脈動燃脈動燃燒機理的燒機理的