立体式纯氧燃烧技术的特点是什么? 汽油机的燃烧室有几种

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立体式纯氧燃烧技术的特点是什么?汽油机的燃烧室有几种

什么是富氧燃烧技术?

  用比通常空气(含氧21%)含氧浓度高的富氧空气进行燃烧,称为富氧燃烧。它是一项高效节能的燃烧技术,在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用。(From Baidu)

  富氧燃烧的形式大致可分为:微富氧燃烧(Air Enrichment)、氧气喷枪(O2 Lancing)、纯氧燃烧(Oxygen-fuel Combustion)及空-氧燃烧(Air-oxygen/Fuel Combustion)四大类。

  与用普通空气燃烧有以下优点:

  1.高火焰温度和黑度。

  辐射换热是锅炉换热主要的方式之一,按气体辐射特点,只有三原子和多原子气体具有辐射能力,原子气体几乎无辐射能力。所以在常规空气助燃的情况下,无辐射能力的氮气所占比例很高,因此烟气的黑度很低,影响了烟气对锅炉辐射换热面的传热。富氧助燃技术因氮气量减少,空气量及烟气量均显著减少,故火焰温度和黑度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高,进而提高火焰辐射强度和强化辐射传热。一般富氧浓度在26%~3l%时最佳。

  2.加快燃烧速度,促进燃烧安全。

  燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大,如氢气在纯氧中的燃烧速度是在空气中的4.2倍,天然气则达到10.7倍左右。故用富氧空气助燃后,不仅使火焰变短,提高燃烧强度,加快燃烧速度,获得较好的热传导,同时由于温度提高了,将有利于燃烧反应完全。

  3.降低燃料的燃点温度和减少燃尽时间。

  燃料的燃点温度随燃烧条件变化而变化。燃料的燃点温度不是一个常数,如CO在空气中为609℃,在纯氧中仅388℃,所以用富氧助燃能提高火焰强度、增加释放热量等。

  4.减少燃烧后的烟气量,减小锅炉体积。

  随着富氧空气中含氧量的增加,理论空气需要量减少,烟气量减少。采用纯氧燃烧时烟气量减少近80%,故可以采用体积更小的锅炉和辅助设备,减少工程造价。

  5.减少污染物排放。

  富氧燃烧烟气量减少,使燃烧废气中的污染物浓度增加,可使废气处理更有效率。同时N2减少可减少热力型NOx生成量。

  6.有利于CO2的捕获。

  目前CO2捕获主要有3种技术路径:燃烧前捕捉、富氧燃烧捕捉和燃烧后捕捉。燃烧前捕捉主要通过IGCC来实现,其原理是通过化学反应将煤或石油残渣等富碳燃料转化为合成气,由于将现有煤粉锅炉改建为IGCC电厂几乎不可能,因此IGCC技术仅适用于新电厂的建设。富氧燃烧捕捉:富氧燃烧技术的原理是用纯氧燃烧同体燃料,由二氧化碳循环流控制燃烧。富氧燃烧产生的烟气主要由水和二氧化碳组成,采用水分离技术在后端能比较容易地捕集到二氧化碳。富氧燃烧技术适用于新机组,也可应用于某些改造机组。燃烧后捕捉:这种技术目前相对简便,能够适应大型燃煤和燃气机组,通过捕集装置将电厂烟气中的二氧化碳有选择地去除。因此,富氧燃烧是很有前途的CO2分离方法。

  但同时富氧燃烧还面临很多问题:

  1. 运行方面

  由于富氧燃烧,炉膛温度很高,需要采取措施(如烟气再循环)降低炉膛温度。

  需要进一步了解富氧燃烧点火,火焰稳定性,耐腐蚀,传热的问题。

  2. 污染物控制方面

  由于燃烧环境变化,将改变污染物的形成,因此需要更多相关研究。

  污染物的变化将影响现有污染物控制装置。

  在CO2捕捉与封存之前需要对其他污染物进行脱除。

  3. CCS的成本问题

  超临界和超超临界机组采用CCS,会使电厂效率降低11%-12%。

  氧气的分离和净化需要消耗大量的能量。

  在限制碳排放的国际大背景下,如何更高效、稳定和持续地利用有限的能源,是世界各国一直努力研究的课题。总结富氧燃烧的优缺点,鉴于富氧燃烧降低污染、节约能源及二氧化碳捕集等效益,只要能进一步降低富氧燃烧的成本和相关技术的成熟性,在环境污染问题和温室效应日益严重的未来,富氧燃烧必然会有很好的发展前景。

  近年来,富氧燃烧已成为各国积极研究发展之项目之一,根据中油公司研究,富氧燃烧技术未来研发重点如下:

  1、加热炉与燃烧器的设计开发

  使用富氧燃烧所产生的温度极高,需要大量回流烟道器以降低温度避免损害炉体,但也因此增加了操作成本。目前国外公司已着手研发高性能锅炉,希望耐热温度可达1500℃,无需回流烟道气,并提高发电效率。

  2、氧气产生

  目前氧气分离技术之成本仍高,不利应用。

  3、高浓度CO2烟道气回流及压缩

  4、工厂整体热整合操作及安全

  截至2009年11月,全球CCS试行与设计包括捕集、封存、捕集及封存共192件,主要分布于北美洲、欧洲以及澳洲。然而,国内目前尚处于技术研发及封存潜能评估阶段,富氧燃烧技术研究成果相当有限。由于研究经费庞大,单一单位执行不易,未来还有赖政府主导以整合各单位技术及资源,以收事半功倍之效。

气体燃烧特点

气态物质的燃烧比固体和液体物质要容易得多,因为它们不需要溶化、气化等过程。它们在燃烧时所需要的热量仅用于分解和氧化气体,将气体加热到自然点,所以容易燃烧,所需点火能量低。简单气体燃烧只需经过受热、氧化过程,复杂的气体燃烧需要受热、热分解、氧化等过程。因此,简单气体比复杂气体的燃烧速率更快。

什么是立体燃烧

立体燃烧通常是指在火灾中大火在垂直方向上和其周边同时燃烧,它极易导致在极短时间内形成大面积、立体式火灾。对于此类火灾,消防部门的基本灭火战术是内攻与外攻同步进行。

燃烧应具备哪三个特征

燃烧的特征

一、燃烧的特征 燃烧的特征指: 人们通过感官感受到的燃烧过程中特有的发光和发热现象。

C+O2—发光 发热———CO2

二、燃烧的概念

燃烧,指人们所说的“火”或“着火”的现象。现代科学界认为,燃烧是一种化学现象,它是可燃物质与氧气或氧化剂剧烈地化学反应的过程中,伴有发光、发热,或还有烟雾生成的一种化学现象。

第二节 燃烧的条件

一、燃烧的必备条件 在自然界,燃烧并不是随便可以发生的,他必须同时具备三个条件:

(一)、可燃物 在其它两个条件共同作用下,能引起燃烧的物质,都称为可燃物。

可燃物质的分类 自然界里的万千物质,一般都为气体、液体和固体等三种状态而存在。而可燃物质也一样,也以三种不同状态而存在。常见的:气态为煤气、液化气(气态)等;液态为汽油、酒精等;固态为木材、布、纸张等含炭类固体物质和有机固体及有机化合物等。

二、发生燃烧必须具备的充分条件(三个够) 必须指出,当三个条件同时具备的情况下,并不一定马上就会发生燃烧。这三个条件还要达到三个够。

1、是足够数量的可燃物;

2、是足够含量的助燃物;

3、是足够温度的着火源。 也就是说一定数量的可燃物和一定含量的助燃物结合在一起的时候,已经具有了发生燃烧的可能性。这时加在可燃物上的着火源的温度也必须达到足够的高度。 并且三种条件都充分达到时,还要互相结合,相互作用,燃烧就才会发生。(重点)