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13.1汽油机燃烧技术 13.1稀薄燃烧技术

1燃烧基本理论 2煤粉气流的着火与燃烧 3煤粉燃烧器 4煤粉火炬的稳燃技术 5煤粉炉的炉膛及其特性

苏州大学：能源学院《燃烧理论与技术》课程教学大纲

本书在总结国内、外最新研究成果的基础上，系统讲述火花点火发动机的基本燃烧理论和实用燃烧技术。全书共分15章，分别讲述燃烧过程的热力学分析、气缸内的湍流特性、火花点火、火焰传播与火焰结构、燃烧的循环变动和燃烧模型等。对近年来迅猛发展的低压汽油喷射和电子控制系统、新型点火系统以及各类燃烧室的设计方法均有详细论述，对汽油机的有害排放物的生成与控制以及燃烧研究的现代实验技术也作了专门的介绍

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。主要阐述了燃烧的概念、基础理论、燃烧装置及燃烧技术。书中既着重于系统地阐述与燃料燃烧过程有关的基本概念和基本理论，又重点介绍固、液和气体燃料燃烧技术和控制燃烧过程中污染物的生成及排放的基本原理和方法。该书紧密结合国家和地方发展燃气轮机技术、城市垃圾焚烧技术和“西气东送”的政策和大趋势，充分反映能源与动力行业技术发展的新趋势和新动向，力求使读者获得适应21世纪能源动力学科和产业发展需求的知识和能力

对利用高炉处理烧结烟气同时脱硫脱硝脱二噁英技术的可行性进行了理论探讨,分析高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物,以及分解二噁英的热力学条件,探讨烧结烟气代替空气鼓风对理论燃烧温度、风量、炉缸煤气、炉顶煤气和铁水硫含量的影响.结果表明:二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮的最低平衡体积分数分别为1.84×10-13%、3.08×10-11%和3.72×10-21%,高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物是可行的;高炉具有分解二噁英的有利热力学条件;烟气中二氧化硫和一氧化碳对理论燃烧温度的影响可忽略,氮氧化物能略微提高理论燃烧温度,二氧化碳体积分数增加1%,理论燃烧温度降低大约40.5℃,但通过降低鼓风湿度和提高富氧率等措施,能达到高炉正常生产时的炉缸热状态水平;随着烟气中二氧化碳含量的增加,风量、炉缸和炉顶煤气量都逐渐降低,炉缸煤气一氧化碳和氢气含量增加,炉顶煤气中一氧化碳、氢气、二氧化碳和水含量都增加,氮气含量显著降低;铁水硫含量与烟气二氧化硫含量成正比,但当二氧化硫质量浓度达到2000 mg·m-3,铁水中硫质量分数仅为0.025%,铁水质量仍合格.通过综合调节高炉操作参数,也可以实现烧结烟气代替空气鼓风进行高炉炼铁生产,达到脱硫脱硝脱二恶英的目的

为发展和深入认识转底炉直接还原工艺技术,建立了转底炉综合数学模型,该模型由转底炉本体热化学平衡、转底炉区域热平衡计算模型、余热回收模型、生球干燥模型、炉膛温度校核与尾气露点校核模型和转底炉流程模型组成.采用综合模型计算了该工艺流程的基本工艺参数.计算结果表明:煤气热值、废气排放温度和余热回收利用方案对整体能量消耗有不同程度影响,煤气发热值每增加50kJ·m-3,理论燃烧温度提高22~25℃,煤气用量减少41~47m3·t-1;空气预热温度平均每增加100℃,理论燃烧温度提高35~40℃,煤气用量减少90~103m3·t-1.此外,应用此模型还可以计算任何原料和燃料等条件下的直接还原工艺参数,研究不同余热回收方案条件下的各个工艺参数的变化规律

首先介绍了氧气高炉的发展历程，早期的研究工作主要着眼于解决由于氧气代替空气鼓风而引起的“上冷下热”问题，并总结了各国研究者提出的氧气高炉流程及其主要特点。随后系统阐述了北京科技大学科研人员在氧气高炉工艺基础研究与工程技术开发方面所取得的主要进展。这些研究包括氧气高炉流程设计，含铁炉料还原与软熔，氧气鼓风及循环煤气喷吹条件下的煤粉燃烧，循环煤气加热过程中的物理化学变化等炉内反应与变化，以及在此基础上开展的回旋区及全炉数值模拟研究，为氧气高炉的工程化实施奠定理论基础。最后对氧气高炉的碳素流及节碳潜力进行了分析，并提出富氢碳氢循环氧气高炉将成为炼铁低碳化的重要发展方向