高温贫氧燃烧技术的燃烧特性研究

《高温贫氧燃烧技术的燃烧特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、高温贫氧燃烧技术的燃烧特性研究高温贫氧燃烧技术的燃烧特性研究1绪论1.1研究背景及意义随着社会经济的发展，人类正面临着环境与发展的双重压力。环境问题的日益严重化以及能源的短缺已逐渐成为世界经济发展的瓶颈。而作为发展中国家的中国，能源需求急剧增长，环境问题更是不可抵挡，国民财富大量溢出，对外依存度也越来越高。在未来的10年，中国还将面临巨大的能源供求缺口。进入21世纪，我国将进入快速发展的轨道，能源问题已成为最令人担忧的问题之一。根据中共十六大战略部署，我国将在2020年全面建成小康社会，这意味着我国经济将在高速运行20多年的基础上，继续高速运行10多年，年均增长速将达到7.2％。高速发展战

2、略离不开大量能源的支撑，中国能源需求将急速增长。在能源出现危机的同时，另一个不可忽视的环境问题也迅速到来。随着我国经济的腾飞，环境也已经承受了巨大的压力，我国现阶段的环境污染已经影响到了我国经济社会的和谐发展。在面对能源与环境的双重压力下，我们不得不迅速采取有效措施。尽管世界能源前景将随着可再生能源的发展而变化，以应对环境挑战。但从中期来看，替代能源任然将是主要能源供应之外的边缘化能源。即使到2030年，我们也看不出任何明显证据表明石油、天然气、煤炭将不再占据主导地位，所以新能源的发展将是一个逐渐而缓慢的过程。基于以上的情况，那么我们目前解决环境和能源问题的首要任务就是提高能效。然而，在提

3、高能效的过程中，技术扮演着关键角色。技术创新能够节约生产成本、提高经济效益、减少环境污染。经济增长受制于能源的有限性，技术创新大大降低了经济对能源的依赖性。创新性的技术投入越来越多地代替了物质投入，大大节省了生产中的物质消耗和浪费，有效地缓解了能源不足以及环境污染对经济增长的制约作用。由于燃料燃烧是能源消耗的主要途径，也是环境污染的主要原因，所以有效地提高燃烧技术是相当重要的。而所研究的高温贫氧燃烧技术正是提高燃料燃烧效率的一种新型技术，这种技术即可提高传热效率，节省燃料，又能够抑制NOx44页第共50页高温贫氧燃烧技术的燃烧特性研究的排放。这点正好证实了技术对缓解能源短缺和降低环境污染的

4、重要影响力。1.2国内外研究进展1.2.1国外研究进展高温贫氧燃烧技术是日本学者田中良一等人于80年代未提出的一种全新概念的燃烧技术,它把烟气余热回收与高效燃烧及降低NOx排放等技术有机地结合起来,从而实现了极限节能和极限降低NOx排放量的双重目的。日本政府为执行京都会议所承诺的2010年降低大气层中6%CO2排放量的指标,于1993年～1999年间投入180亿日元用于开发研究。至1997年,日本已有800余台工业炉窑应用了HTAC技术,均达到了节能30%以上,NOx排放量下降到0.005%以下的目的。美国、英国、法国、德国、意大利等国正在积极进行开发研究,以加快技术推广步伐。其中美国以低

5、NOx为研究方向，先后有众多科研单位与企业投入了大量的精力进行高温贫氧燃烧技术的研究与应用工作，形成了具有特色的低氮氧化物喷射燃烧技术，并先后在至12座工业炉上应用了由“北美制造公司”研制的蓄热式高温空气燃烧器，其中一座玻璃炉，几座锻造炉和热处理炉已正常工作，均取得40%～50%的节能效果。在一台大型精密锻造飞机部件的锻造炉上使用了这种新型燃烧器后，不仅节约了燃料，而且锻件温度分布均匀,提高了工件的加工质量。英国煤气公司米德兰(Midlands)研究所也在长期从事这种意在节能与降低NOx排放量的蓄热式燃烧器的研制及应用工作。仅英国钢铁公司(BSC)现在至少已有6个工厂在使用这项技术,据有关

6、资料介绍,这些工厂在使用蓄热式燃烧器后,与原来所使用的常规燃烧设备相比,均能取得较大幅度的节能效果,其中三个用户1986年已获得英国“GEM”(气体能源管理)奖励。自高温贫氧燃烧技术这个新概念被提出以来,通过世界各国学者的不断研究与努力实践,形成了不同形式的蓄热式高温贫氧燃烧技术,并在实际工业炉上进行了推广应用,取得了优良的节能与环保效果;通过各国学者对不同形式的高温贫氧燃烧技术的实际应用情况的总结与分析,提出一些还有待探索、研究与实践的问题，具体有:44页第共50页高温贫氧燃烧技术的燃烧特性研究(1)炉窑热工参数与设计结构之间的定量关系还需要研究以改善炉窑加热质量。(2)控制系统和调节系

7、统还需要进一步优化,发展并完善分侧分散换向控制系统,提高炉温与炉内气氛的控制精度,满足不同物件的加热工艺要求,充分发挥蓄热式工业炉的节能与环保效果。(3)燃气质量与蓄热体之间的关系研究以降低蓄热式烧嘴的维护检修工作和确定合理蓄热体的材质与结构,达到延长蓄热体寿命与提高烟气余热回收效果目的。(4)由于蓄热式高温燃烧技术的应用历史较短,蓄热式烧嘴与蓄热式工业炉的寿命还有待进一步考核,同时其安全稳定性也需经过时间的考核。(5)