当量比对干式低排放燃烧室燃烧及NOx生成影响的数值研究

西门子SGT5-4000F机组燃烧不稳定的调整及处理刘林【摘要】介绍西门子SGT5-4000F机组燃烧器的原理，分析在该燃烧器中经常遇到的燃烧不稳定问题，详细介绍实际燃烧不稳定的调整方法及解决方案，可供同类型机组参考借鉴。

%The paper expounds principle of SIEMENS SGT5-4000F units burner and analyzes its frequently happened combustion instability; it elaborates on adjustment method and solution to combustion instability, providing reference for units of the same type.【期刊名称】《浙江电力》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P44-47)【关键词】西门子;燃机;燃烧不稳定;燃烧调整【作者】刘林【作者单位】浙江浙能技术研究院，杭州 310003【正文语种】中文【中图分类】TK227.1随着环保政策的日渐严苛，燃机电厂目前普遍采用DLN低氮燃烧技术。

干式低NOX燃烧技术是根据热力型NOX的Zeldovich生成机理，将燃烧室主燃区温度约束在1 396.85~1 626.85℃，以降低NOX，因此必须采用预混燃烧方式，通过调整主燃区的燃空比来控制火焰温度。

在预混燃烧中，当燃料/空气的当量比小于1时，称为贫燃预混燃烧，此时能通过降低燃空比来降低火焰温度，但随着燃空比的降低，火焰将变得不再稳定，逐渐接近LBO（贫燃熄火极限）。

通过监测燃烧室的压力波动可判断燃烧的稳定性，在西门子燃机中，这种压力波动监测采用了嗡鸣保护和加速度保护，过大的压力波动将会损害燃烧室硬件。

西门子SGT5-4000F机组采用的低氮燃烧器使用了扩散燃烧（值班喷嘴）与预混燃烧（主喷嘴），预混通道产生主火焰，值班燃料采用扩散燃烧方式，用以提高预混燃烧的稳定性。

当量比对燃烧模态的影响机理分析摘要：本文研究了当量比对燃烧模态的影响机理，以期提供新的模型参数，更好地表征燃烧过程。

使用多种切换参数方法，该研究中建立了一个用于研究当量比效应的新模型。

实验研究表明，当量会引起燃烧中的以等熵过程，受到时间滞后效应的影响，导致温度冲击剧烈变化。

最后，该研究为工程应用中燃烧模型的改进提供了技术支持。

关键词：当量比；燃烧模态；等熵过程；时间滞后效应；温度冲击正文：燃烧的物理现象是一个复杂的多变量问题，主要受温度、压力和当量比等因素的影响。

当量比是指燃料和氧气进行完全燃烧所必需的对比比例，对燃烧模型具有重要意义。

本文尝试建立多种切换参数方法来探究当量比对燃烧模态的影响机理。

实验研究指出，当量比影响燃烧中物质的热力学特性，如等熵过程。

而当量比还受到时间滞后效应的影响，这将导致温度冲击发生剧烈的变化。

根据以上分析，最终确定了当量比对燃烧模态的最佳参数。

本文提供了一个分析当量比影响燃烧模态的新模型，以求得更详细准确的模型参数，进而增强燃烧模型表征能力。

最后，综上所述，本文研究可为现有燃烧模型的改进提供技术支持。

结合本文研究的结果，当量比对燃烧模态的影响可以有效地用于工业过程和工程应用中。

首先，使用当量比能够精确估计燃烧过程中物质受热的热力学特性，比如声音、温度和压力等。

此外，当量比的变化也会影响到燃烧模态中的细节，从而使燃烧过程更加稳定、可控。

当量比对燃烧模态的影响还可以用于燃料燃烧技术的开发和燃烧室优化中。

例如，当量比可以用于优化发动机或发电机的设计，以提高其效率和减少碳排放。

此外，当量比对燃烧模态的影响也可以帮助开发一系列新型发动机，例如飞机、汽车和火箭发动机等，有效改善能源效率和安全性。

综上所述，当量比对燃烧模态的影响可以有效地用于工业过程和工程应用中。

使用当量比可以改善燃烧模型的准确度，从而帮助开发更高效、更安全的发动机，并有效改善能源效率。

此外，当量比的变化也会影响燃烧过程中的反应物，例如水蒸气、氮气和碳氧化物等，从而影响燃烧过程中发生的反应。

[柴油发动机燃烧室温度]柴油燃烧机燃烧调整篇一: 柴油燃烧机燃烧调整柴油燃烧机燃烧调整根据燃烧器应用于锅炉上的效率标准,调试燃烧器必须参考锅炉的使用说明，这一工作包括调整烟气的CO和CO2，烟温及锅炉的平均水温。

、压缩天然气等。

现在又大力开发混合动力汽车、电池电动汽车、电容电动汽车和太阳能汽车等。

1 柴油发动机燃烧技术柴油机汽车因压缩比高，燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右，所以燃油经济性较好、热效率较高。

但是传统的柴油机燃烧过程，是采用高压喷射将燃油喷入气缸，形成混合气，并借缸空气的高温自行发火燃烧。

如果燃烧不充分，极易产生NOx 、PM。

随着排放标准的提高，政府对节约能源与减少排放日益重视。

为达到排放法规和降低油耗的要求，应该加强新的燃烧方式的探索，开发出高性能低成本的先进柴油机。

近些年应运而生的先进的燃烧技术有：均质充量压缩点燃和低温燃烧等。

他们与传统的燃烧模式相比有很多自身的优势，有足够的提高效率和降低排放的潜力，但还需要进一步的深入讨论和完善。

1.1 均质充量压缩着火燃烧自20世纪70年代末，均质充量压缩着火燃烧这一新概念被报道，国际上学术界和工业界一直高度重视这一燃烧技术，是世界内燃机燃烧研究领域中的热点之一。

均质充量压缩着火燃烧，就是柴油机在着火前像汽油机那样形成均质混合气，消除扩散燃烧，采用较高压缩比，压缩可控着火，实现近似等压燃烧；同时要具有良好的化学反应动力学效应，实现低温火焰快速燃烧，燃烧持续期短，燃烧效率高，可以同时保持较高的动力性和燃油经济性，达到高效、低污染的目标。

与传统的点燃式发动机相比，它取消了节气门，泵气损失小，混合气多点同时着火，燃烧持续期短，可以得到与压燃式发动机相当的较高的热效率；与传统柴油机相比，由于混合气是均质的，有效的解决了传统均质稀混合气燃烧速度慢的缺点，燃烧反应几乎是同步进行，没有火焰前锋面，燃烧火焰温度低，可以同时降低NOx 和PM排放。

另外，实施HCCI燃烧模式可以简化发动机燃烧系统和喷油系统的设计。

基于化学反应网络模型法的低排放燃烧室NOx模拟及预测马存祥;邢力;徐华胜【摘要】A pre-mixed pre-vaporized combustor was simulated by CFD to get the field of velocity and tem-perature, and then reaction parts are partitioned according to flow field distribution. Chemical reactor net based on detail chemical mechanism was established to predict NOx emission.Through comparison with ex-periment data, NOx emission prediction model and correlation for the low emission combustor were estab-lished,and NOx emission under different working conditions was predicted.The analysis results show that the model is valuable in engineering application with the precision errors below 9%.%通过对一种贫油预混预蒸发燃烧室进行数值模拟获得初步燃烧流场、温度场等信息,再根据其流场分布特点划分不同的反应区域,采用基于详细化学反应机理的化学反应网络模型法对其NOx排放进行预测.通过与试验数据的对比验证,建立了该型低排放燃烧室的NOx排放预测模型和NOx排放预估关系式,同时利用该模型对该型燃烧室在不同工况下的NOx排放进行了预测.分析结果表明,该模型预测精度误差在9%以内,具有一定的工程应用价值.【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】航空发动机;燃烧室;化学反应网络模型法;反应机理;NOx;预测模型【作者】马存祥;邢力;徐华胜【作者单位】中国航发四川燃气涡轮研究院,成都610500;中国航发四川燃气涡轮研究院,成都610500;中国航发四川燃气涡轮研究院,成都610500【正文语种】中文【中图分类】V231.2+51 引言低排放燃烧室研制中，为初步获得燃烧室的污染排放特性，必须开展污染排放性能的预测。

燃烧优化调整对NOx排放和锅炉效率的影响发表时间：2019-03-27T16:01:53.763Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：尚海[导读] 摘要：目前，我国的科技发簪十分迅速，为研究燃烧调整对NOx排放和锅炉效率的影响，在330MW煤粉炉机组满负荷运行工况下，通过调整过量空气系数、SOFA风开度、二次风配风方式、周界风开度以及燃烧器摆角，测定了尾部烟道SCＲ入口A、B两侧的NOx排放浓度及其相关数据，并计算得到锅炉效率，研究了各因素对NOx排放浓度和锅炉效率的影响。

（贵州黔东电力有限公司贵州省黔东南州镇远县 557702）摘要：目前，我国的科技发簪十分迅速，为研究燃烧调整对NOx排放和锅炉效率的影响，在330MW煤粉炉机组满负荷运行工况下，通过调整过量空气系数、SOFA风开度、二次风配风方式、周界风开度以及燃烧器摆角，测定了尾部烟道SCＲ入口A、B两侧的NOx排放浓度及其相关数据，并计算得到锅炉效率，研究了各因素对NOx排放浓度和锅炉效率的影响。

结果表明，运行氧含量较低时能降低NOx浓度并保证较高的锅炉效率；倒塔配风的NOx排放浓度比正塔配风和均等配风分别低约9.1%和7.8%，倒塔配风最低，正塔配风最高；锅炉效率随着SOFA风开度的减小呈先上升后下降趋势，而NOx浓度呈递增趋势；随着周界风开度的逐渐增大，锅炉效率先减小后增加，而NOx排放逐渐增大，周界风开度变化7%，锅炉效率变化1%左右；随着燃烧器摆角的增加锅炉效率先呈上升后呈下降趋势，而NOx浓度呈下降趋势。

关键词：NOx排放；燃烧优化调整；锅炉效率；电站锅炉；过量空气系数；配风方式引言生物质是一种低碳清洁的可再生能源，气化作为生物质能转化利用的一条主要途径，正日益受到重视。

在我国降低散煤消耗以及提升生物质能利用规模的产业发展背景下，通过气化将生物质转化为低热值燃气后将其送入中小锅炉内燃烧供热已经成为工业锅炉去煤化一条重要途径；另一方面，生物质气化后将燃气送入大型煤粉锅炉混烧发电的技术路线也已成为发电行业关注的热点。

EGR率和初始燃空当量比对柴油机燃烧和排放性能的影响研究摘要：本文研究了不同EGR率和初始燃空当量比对柴油机燃烧和排放性能的影响。

实验结果表明，当EGR率和初始燃空当量比均为适宜范围时，柴油机的燃烧效率提高、NOx和PM排放降低。

同时，EGR率和初始燃空当量比的变化对HC排放的影响较小。

关键词：EGR率；初始燃空当量比；燃烧性能；排放性能正文：一、研究背景随着环保意识的提高和世界能源的不断消耗，为了降低柴油机的排放，减少空气污染，EGR技术得到了广泛应用。

而初始燃空当量比作为一个重要的燃烧参数，也对柴油机的燃烧和排放有着重要的影响。

二、实验设计1. 实验方法本实验采用柴油机负载特性、烟度、NOx、PM和HC等参数来评估不同EGR率和初始燃空当量比对柴油机的燃烧和排放性能的影响。

2. 实验方案本实验采用某型号柴油机，分别设置不同的EGR率和初始燃空当量比，实验条件如下：（1）EGR率调节范围：10%~50%（2）初始燃空当量比调节范围：0.5~1.5（3）负载：50~100%（5%递增）3. 实验结果实验结果表明，当EGR率为30%、初始燃空当量比为1.2时，柴油机的燃烧效率最高，同时NOx和PM排放均降低约40%左右。

另外，当EGR率和初始燃空当量比变化时，对HC排放影响较小。

三、结论本实验研究了不同EGR率和初始燃空当量比对柴油机燃烧和排放性能的影响。

实验结果表明，当EGR率和初始燃空当量比均为适宜范围时，柴油机的燃烧效率提高、NOx和PM排放降低。

因此，EGR率和初始燃空当量比的选择对于柴油机的排放控制具有重要的意义。

四、分析与讨论1. EGR率对燃烧和排放的影响EGR技术可以控制高温燃烧中NOx和PM的生成，通过将一定量的废气再次进入燃烧室降低燃料的可燃性及燃烧温度，从而抑制NOx的生成。

另外，EGR技术还可以降低PM的生成，减少燃料中的多环芳烃、多环杂烃等有害物质的生成，从而实现了低排放发动机的目标。

低排放分级燃烧器中CH4燃烧特性黄明明;张哲巅;邵卫卫;熊燕;刘艳;肖云汉【摘要】烟气回流是实现柔和燃烧的手段,为精确控制回流比例,建立了分级燃烧器,实验研究了回流比例、当量比对CH4柔和燃烧火焰形态和NO、CO排放的影响.当量比为0.8,回流比例为0.6 ～0.7时实现柔和燃烧,反应区分散不分层,烟气中NO 和CO体积分数分别小于1.2×10-5和4×10-5；回流比例过小时发生扩散燃烧,过大时燃烧不稳定；NO排放主要在烟气发生区产生.回流比例为0.6、当量比为0.6 ～0.8时,射流和主流有效掺混并伴有火焰抬升,实现柔和燃烧；相同当量比时,分级燃烧的NO排放较旋流扩散低,当量比0.8时,分级燃烧相对旋流扩散减排NO 达44％.【期刊名称】《燃气轮机技术》【年(卷),期】2013(026)001【总页数】7页(P33-39)【关键词】分级燃烧;NOx;柔和燃烧;扩散燃烧;甲烷【作者】黄明明;张哲巅;邵卫卫;熊燕;刘艳;肖云汉【作者单位】中国科学院能源动力研究中心(中国科学院工程热物理研究所),北京100190【正文语种】中文【中图分类】V231.2+5燃气轮机燃烧技术朝高燃烧效率、低NOx排放方向发展，柔和燃烧作为一种能同时实现高燃烧效率、低NOx排放两大目标的新型燃烧方式近年来引起学者关注。

反应物初始温度高于自燃温度、反应最高温升低于自燃温度是柔和燃烧的两大要素［1-4］，如何实现柔和燃烧则是研究的焦点。

不同学者采用不同方式实现柔和燃烧，主要有四种:空气预热 +空气稀释(方式一)［5］，空气预热+燃料稀释(方式二)，烟气内循环(方式三)，分级燃烧(方式四)。

Gupta等［5］运用余热利用装置将空气预热至900～1 100℃，空气稀释至氧摩尔分数2% ～21%，通过火焰图片观察燃料在不同预热温度和氧摩尔分数氧化剂氛围中的燃烧特征，分析不同工况的NOx和CO排放。

空气预热温度不变、氧摩尔分数从21%减到2%时，火焰抬升距离增加而亮度降低;空气预热温度为1 100℃，氧摩尔分数从2%增加到21%时，NOx排放从2×10-5增加到2×10-3(本文中提到的排放均指体积分数)。

生物质锅炉设计思路与方法摘要：近年来，我国的农业有了很大进展，玉米、水稻等农作物秸秆、农林产品加工废弃物等可再生资源非常丰富，这些原料经过回收进行集中资源化利用，一方面可以给企业创造利润，增加农民收入;另一方面，生物质成型燃料直接作为锅炉燃料供热取暖，对保护环境、降低大气污染物排放、改善生态、提高农民生活水平等都具有重要作用，是生物质燃料利用的一种有效途径。

我国生物质能利用尚属初级阶段，建立生物质燃料供热标准体系，发展壮大专业化供热企业，确保生物质能供热产业可持续健康发展任重而道远。

本文首先分析了生物质锅炉燃烧特性，其次探讨了生物质锅炉设计思路，然后就生物质锅炉设计方法进行研究，最后论述了生物质燃料供热的发展，以供参考。

关键词：能源;生物质;锅炉;供热引言随着我国目前对污染治理和环境保护工作的日益重视，以及城市环保政策的不断实施，在城市中心区和一些对环境要求比较严格的地区燃煤锅炉的数量正在不断减少，电加热锅炉的数量在不断提升，且上述几种锅炉还伴随有燃料运行成本高、设备投资较大等问题。

于是在此背景下，既满足环保排放，不对环境保护治理造成过大压力，运行成本又相对较低的燃生物质锅炉，在锅炉行业中所占的比重越来越大。

1生物质锅炉燃烧特性生物质锅炉对燃料的适用性强，能适用大部分燃料，但不适用于多种燃料混烧，特别是粒度、密度相差很大的燃料。

对燃料的适应性强，主要表现为不同品种的燃料可以掺烧，若掺烧燃料的特性较差，可能会影响锅炉带负荷，锅炉效率下降。

炉膛温度低，可有效防止高温腐蚀和积灰的形成；炉膛出口温度低，加入氧化钙等可有效抑制二氧化硫和氮氧化物的生成。

2生物质锅炉设计思路对生物质成型燃料，通常易着火且易燃尽，并不需要很高的燃烧温度来提高燃烧效率，过高的温度不仅会造成氮氧化物升高，还有结渣、腐蚀加剧等风险;另一方面，温度也不宜过低，否则会降低燃烧效率，并造成一氧化碳超标。

兼顾高效与低氮，燃烧温度不宜超过1000℃，也不宜低于700℃，可以针对具体的生物质原料通过实验及模拟，确定最佳温度区间。

基于GT-Power的EGR率对当量比燃烧的发动机性能影响研究李垂孝;朱昌吉;李君【摘要】利用GT-Power软件建立直列4缸天然气发动机一维仿真模型,研究不同EGR率对当量比燃烧的天然气发动机的影响.研究表明,随着EGR率的增加,缸内燃烧压力和放热率峰值降低,燃烧过程后移,显著抑制NOx生成,经济性变差;25％负荷时,排气温度上升,HC的排放增加,CO生成量在EGR率超过10％后上升较快;75％负荷时,CO生成量降低,HC生成量在EGR率超过15％后上升速度变快,排气温度在EGR率为17％时达到最高.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】5页(P25-28,33)【关键词】天然气发动机;当量比燃烧;性能;EGR率【作者】李垂孝;朱昌吉;李君【作者单位】吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】U464研究表明[1、2]，稀薄燃烧的CNG发动机可以取得高的热效率且排气温度低，但是废气排放的效果和潜力有限，使得这种燃烧方式在经济性和排放性上较难折中。

当后处理装置中无法使用三元催化转换器（TWC）时，一般使用氧化型的后处理器处理CO、HC，使用SCR处理NOx，这增加了成本及其它排放物（氨气）的产生。

相比于稀薄燃烧，当量比燃烧会使得发动机的热负荷高，易出现爆震等。

目前国际上日益采用当量比燃烧+ EGR+TWC的技术路线来提高发动机的性能和应对更加严格的排放法[3,4]，而国内在这方面的研究较少。

不同工况对EGR率的要求不同。

本文利用GT-Power软件对带有涡轮增压、EGR中冷的当量比燃烧CNG 发动机进行仿真计算，探究当量比联合EGR对不同负荷（25%、75%负荷）燃烧规律等的影响，并将试验数据与仿真结果进行对比。

2.1 仿真模型的建立本研究所用的CNG发动机主要参数见表1，其是由CA4102汽油机为基础开发的单一燃料CNG发动机，带有EGR中冷系统。