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| 1 | MILD燃烧的最新进展和发展趋势显示文摘MILD燃烧技术同时实现了极低的NOx排放和高的燃烧热利用效率,被国际燃烧界誉为21世纪最有发展前景的燃烧技术之一.然而,由于对MILD燃烧的基础研究不深入,目前普遍存在实现MILD燃烧需高温预热空气的误解,这制约了该技术的进一步应用.基于笔者对MILD燃烧的最新研究和理解,现已初步建立MILD燃烧的一些基本条件,展示了无需对现有工业系统进行过多改动就即可实现该技术的前景,确认了将该技术拓宽到多种燃料(包括气体、液体和固体燃料)、各种燃烧方式(包括扩散燃烧、部分预混燃烧和完全预混燃烧)和多种燃烧应用领域(如燃气轮机、电站锅炉、供热锅炉、内燃机、各种工业加热炉和各种民用燃烧器)的可能性.本文简要地综述了国内外MILD燃烧的发展历史、研究现状和发展趋势,给出了利用MILD燃烧技术进一步发展高效低污染燃烧系统的建议. | 李鹏飞 米建春 DALLY B B 王飞飞 王林 柳朝晖 陈胜 郑楚光 | 2011 | 中国科学:技术科学2011，41，2： | 41 |
| 2 | Progress and recent trend in MILD combustion显示文摘Moderate or intense low oxygen dilution(MILD)combustion plays a significant role in the mitigation of combustion-generated pollutants and greenhouse gases whilst meeting thermal efficiency needs.However,due to the lack of the fundamental knowledge on this combustion,there is a misconception that MILD combustion should be established by high preheating of the air,which has limited its application.Our research and development on this combustion has been performed for several years. We have found that the requirements for establishing the MILD combustion are more relaxed than previously.It is also revealed that this combustion of different type,i.e.,non-premixed,partially premixed and fully premixed,can be achieved by firing various fuels(i.e.,gaseous,liquid and solid fuels).It is suggested that the application of the MILD combustion can be expanded significantly.The present review summarizes the progress and recent trend made in the R&D of this combustion and recommends further fundamental studies for improving our knowledge and widening its applications. | LI PengFei MI JianChun DALLY B B WANG FeiFei WANG Lin LIU ZhaoHui CHEN Sheng ZHENG ChuGuang | 2011 | Science China(Technological Sciences)2011，54，2： | 31 |
| 3 | 当量比和反应物混合模式对无焰燃烧的影响显示文摘给出空气和燃料在3种初始混合模式(非预混、部分预混和完全预混)下无焰燃烧的实验结果,介绍了无焰燃烧的实现方法,研究当量比和初始混合模式对无焰燃烧的影响。实验炉在功率为7.5~15 kW下运行,当量比的变化范围为0.5~1。实验结果表明,无焰燃烧状态一旦建立则很稳定,很容易维持。无论是预混、非预混还是部分预混燃烧,其炉温差别不大,CO和NOx排放低。当量比接近1时,虽然炉内仍处于无焰燃烧状态且NOx排放量少,但CO和H2排放量都极多,此时并不是清洁燃烧。当量比小于0.98时,3种混合模式下烟气中的CO和H2含量都极低,但部分预混无焰燃烧产生的NOx排放量相对较多,而完全预混无焰燃烧的NOx排放量最低。文中还对当量比对NOx排放量的影响进行了详细分析。 | 李鹏飞 米建春 Bassam B.Dally Richard A.Craig 王飞飞 | 2011 | 中国电机工程学报2011，31，5： | 18 |
| 4 | 天然气低氮氧化物燃烧研究进展与展望显示文摘相比于其他化石燃料,天然气燃烧所生成的污染物较少,但NO_(x)排放量仍然较多。随着我国天然气消费量的逐年增加,降低NO_(x)的排放量成为人们普遍关注的重要课题。文章简述了天然气燃烧过程中的NO_(x)生成和还原机理,综述了几种不同低氮燃烧技术的减排效果及研究进展,对比分析了各项低氮燃烧技术的动力学原理及其优缺点,最后展望了天然气低氮燃烧的研究趋势。天然气燃烧生成的NO_(x)主要是热力型NO_(x),针对热力型NO_(x)的生成机理,减少NO_(x)排放的有效手段包括降低燃烧温度、控制氧气浓度,缩短反应物在高温区的停留时间等。由此发展出了分级燃烧、贫燃预混燃烧、烟气再循环、MILD燃烧和催化燃烧等低氮燃烧技术。其中,分级燃烧、烟气再循环等技术已广泛应用在工程实践当中。这些技术都是通过营造不利于NO_(x)生成的反应气氛来控制NO_(x)排放,但同时这些措施也会引起燃烧不稳定、燃烧效率低等问题。因此,低氮燃烧、稳定燃烧以及燃料完全燃烧之间的协同研究将是今后的研究方向。MILD燃烧、催化燃烧等新兴技术具有优良的低氮燃烧特性,但其反应机理还有待进一步研究。降低MILD燃烧的形成条件、开发高活性和高稳定性的催化剂仍是目前的研究重点。 | 靳苏毅 王登辉 惠世恩 刘长春 | 2021 | 节能技术2021，39，4： | 16 |
| 5 | 低NOx燃气燃烧技术研究进展显示文摘气体燃料具有易于点火、燃烧迅速、燃烧完全等特点,且氮、硫、灰分低,因此燃烧后产生的污染物相对较少,属于较清洁的燃料,且国家燃气补贴政策的实施,使气体燃料燃烧近年来有很好的发展前景。但随着国家对大气污染物的控制更加严格,控制气体燃料燃烧过程中NOx的生成至关重要。笔者介绍了不同种类NOx的产生机理及影响因素,并基于NOx的产生机理提出控制措施,分析目前应用较广泛的燃气燃烧技术的低氮原理及应用现状,最后提出燃气燃烧器应用的展望。燃气燃烧过程中主要以热力型NOx及快速型NOx为主,温度和过量空气系数是影响NOx生成的主要影响因素。燃烧温度高于1 500℃时,热力型NOx呈指数型增长,温度是影响NOx生成的最重要因素。根据NOx产生机理,低NOx燃烧技术的实质是降低最高燃烧温度,控制燃烧区燃料浓度以及氧浓度,缩短烟气在高温区的停留时间,破坏NOx生成的最佳条件,最终抑制NOx的生成。低NOx燃烧技术一定程度降低了NOx的生成,但又会破坏整个燃烧进程,对燃烧和放热过程造成不利影响,降低了燃烧效率和传热效率,因此如何解决这些矛盾是亟需解决的问题。在实际应用中,应根据需求选择合适的燃烧技术,同时可将不同燃烧技术相结合起到稳燃、低氮的效果。应用较广泛的燃气燃烧技术主要是阶段型燃烧技术、烟气再循环燃烧技术、无焰燃烧技术等,其中催化燃烧技术发展前景较好,目前已应用于多个领域,其催化剂的热稳定性和寿命问题是限制其工业上广泛应用的核心问题。 | 崔名双 李小炯 苗鹏 郑祥玉 邢文朝 宋强 | 2020 | 洁净煤技术2020，26，2： | 11 |
| 6 | MILD煤粉燃烧湍流与化学反应相互作用的数值分析显示文摘采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法分析了湍流与化学反应相互作用下MILD煤粉燃烧的微观特征。比较了涡耗散模型(EDM模型)和涡耗散概念模型(EDC模型)对MILD煤粉燃烧的影响,两者得到的速度场、温度场、烟气成分等结果与实验结果符合较好.在此基础上分析了MILD煤粉燃烧湍流和化学反应的微观特征尺度,发现采用EDC模型能更准确地反映MILD煤粉燃烧的微观特征,即山于强烈的烟气内部再循环导致的高湍流混合和烟气稀释后低氧浓度下的缓慢化学反应. | 金旭东 周月桂 顾广锦 许杨杨 | 2014 | 工程热物理学报2014，35，1： | 10 |
| 7 | 预热室结构对多段式自预热燃烧器内燃烧及NO_x排放特性的影响显示文摘提出了一种多段式自预热燃烧器及其4种典型的预热室结构,通过计算流体力学(CFD)方法研究了燃烧室内流场、烟气卷吸率、温度场、燃气燃尽率以及NOx体积分数,并与传统燃烧器的情况进行了对比.结果表明:与传统燃烧器相比,多段式自预热燃烧器改变了燃烧室内流场,对低热值燃料适应性强,其预热室结构同时影响烟气卷吸率和预热效果,并最终影响燃尽率与NOx体积分数;此外,燃烧器负荷对燃尽率影响甚微,但对NOx体积分数影响较大. | 陈冬林 成珊 贠英 邓涛 | 2012 | 动力工程学报2012，32，10： | 6 |
| 8 | 基于EDC模型的氧煤燃烧旋流燃烧器的数值模拟(英文)显示文摘The characteristics of oxy-coal combustion for a swirl burner with a specially designed preheating chamber are studied numerically.In order to increase the accuracy in the prediction of flame temperature and ignition position,eddy dissipation concept(EDC)model with a skeletal chemical reaction mechanism was adopted to describe the combustion of volatile matter.Simulation was conducted under six oxidant stream conditions with different O2/N2/CO2molar ratios:21/79/0,30/70/0,50/50/0,21/0/79,30/0/70 and 50/0/50.Results showed that O2enrichment in the primary oxidant stream is in favor of combustion stabilization,acceleration of ignition and increase of maximum flame temperature,while the full substitution of N2by CO2in the oxidant stream delays ignition and decreases the maximum flame temperature.However,the overall flow field and flame shapes in these cases are very similar at the same flow rate of the primary oxidant stream.Combustion characteristics of the air-coal is similar to that of the oxy-coal with 30%O2and 70%CO2in the oxidant stream,indicating that the rear condition is suitable for retrofitting an air-coal fired boiler to an oxy-coal one.The swirl burner with a specially designed preheating chamber can increase flame temperature,accelerate ignition and enhance burning intensity of pulverized coal under oxy-coal combustion.Also,qualitative experimental validation indicated the burner can reduce the overall NOx emission under certain O2enrichment and oxy-coal combustion conditions against the air-coal combustion. | 崔凯 刘冰 吴玉新 杨海瑞 吕俊复 张海 | 2014 | Chinese Journal of Chemical Engineering2014，22，2： | 6 |
| 9 | 旋流对冲燃烧器出口条件给定方式优化显示文摘目前旋流对冲燃烧锅炉数值模拟的方法主要有2种:传统方法 1是将燃烧器简化为小段圆台,人为给定某个旋流强度;传统方法 2是将全部燃烧器和炉膛作为一个整体进行模拟计算。本文在总结上述2种方法优缺点的基础上,提出了'分段建模,无差过渡'的新方法。该方法是将单只燃烧器出口模拟结果调整后作为全炉膛模拟的入口条件,两者的无差过渡通过ANSYS Fluent软件中'边界profile'的自定义编辑实现,解决了传统方法单只燃烧器到炉膛速度过渡、左右旋过渡和煤粉浓度过渡3个难题。对2种传统方法与新方法进行了冷态模拟比较,并采用新方法对炉膛全尺寸进行了热态模拟。结果表明,新方法既可以保证燃烧器不损失细节特征,又极大地减少炉膛网格数量,在计算量减小的情况下使得准确性得到了保证。 | 李新号 王春波 郭永成 邹潺 | 2017 | 热力发电2017，46，5： | 6 |
| 10 | 过量空气系数、热负荷及反应物混合模式对天然气锅炉柔和燃烧特性影响显示文摘柔和燃烧(MILD)因其NOx排放低、节约能源和燃烧稳定的特点,有望成为新一代天然气锅炉燃烧技术。文中以成分97%为CH_4的天然气为燃料,基于额定蒸发量为1t/h的天然气锅炉的实际运行工况,研究了过量空气系数φ从1.05~1.45,热负荷P从600~786k W不同工况下的预混和扩散方式柔和燃烧特性。试验结果表明,柔和燃烧条件下,过量空气系数增加,NO和CO排放降低。满负荷下,预混柔和燃烧NO排放仅为54mg/m^3@3.5%O_2,远低于传统旋流扩散燃烧方式天然气锅炉的NO排放(111mg/m^3@3.5%O_2)。 | 丁小骄 黄明明 张哲巅 肖云汉 | 2017 | 中国电机工程学报2017，37，7： | 5 |
| 11 | 缝式低NO_x燃烧器结构的优化模拟显示文摘天然气作为燃料具有效率高、污染物排放少等特点,但其燃烧时易产生局部高温,同时生成NO_x。因此天然气燃烧器的优化设计,对于天然气的清洁高效利用具有非常重要的作用。针对现有新型缝式低NO_x燃烧器进行结构改进,对改进后的结构进行模拟分析和实验验证,结果表明:在天然气管道上斜开圆孔,在降低NO_x排放方面有一定的效果,温度分布均匀性也得到了保证;当开孔方向与切缝方向一致时,高温区有所减小,烟气出口NO_x平均浓度降幅较大,且随着开孔角度的增大,烟气出口NO_x平均浓度逐渐减小;细缝左侧加挡板时烟气NO_x平均浓度降低,且随着挡板角度增加,烟气出口NO_x平均浓度先降低后增加,细缝左侧加30°挡板是最佳结构。与切缝方向一致时开孔50°是最佳结构。 | 刘慧 张林 杨晓晰 李东刚 | 2018 | 化工学报2018，69，4： | 5 |
| 12 | 无焰燃烧技术的研究现状显示文摘无焰燃烧技术有设备简单、温度均匀、燃烧稳定、效率高和排放低等特点,被称为21世纪最有发展前景的燃烧技术之一。本文结合多篇国内外研究文献,总结了他们各自无焰燃烧方式的特点及其判定方法。接着列举了几种实现无焰燃烧的技术手段,包括充入氮气、高速射流和特殊燃烧室结构等。最后分别对气体燃料和固体燃料的无焰燃烧机理进行分析,从基元反应的角度说明了无焰燃烧排放低的原因,并列举了无焰燃烧技术在工业中的应用实例。 | 余跃 温治 楼国锋 刘训良 田野 苏福永 豆瑞锋 | 2012 | 金属热处理2012，37，10： | 5 |
| 13 | 燃空当量比对液体燃料无焰燃烧影响的研究显示文摘以微型燃气轮机为应用背景,设计了基于液雾无焰燃烧的模型燃烧室,以实验为主、数值模拟为辅的手段研究了0#柴油/空气的燃空当量比对模型燃烧室的流场结构、燃烧模式、无焰燃烧范围、燃烧温度及分布和污染物排放的影响.结果表明:燃烧室流场呈现明显的环形回流涡,为高温烟气循环提供了流体动力学基础;燃料喷孔附近的混合情况对整个燃烧模式的转变具有重要影响;该燃烧室工作在无焰燃烧模式的燃空当量比Φ范围为0.25~0.50,无焰状态下燃烧室内温度分布均匀;燃烧室平均温度Tavg和污染排放受到Φ和输入功率的影响,在实验范围内,输入功率相同时,随Φ减小,燃烧室平均温度降低,CO和NOx排放浓度增加,另外,Φ相同时,输入功率越低,Tavg越低,CO排放浓度越大,且输入功率越低CO排放浓度增长越快,NOx受输入功率的影响相对小得多.从实验结果分析,适当提高空气预热温度是增强低燃烧室热密度时的贫燃稳定性、拓展贫燃极限和强化燃烧的有效措施. | 崔运静 叶桃红 林其钊 | 2012 | 中国科学技术大学学报2012，42，4： | 4 |
| 14 | 同流热气中氧浓度对CH_4/H_2射流火焰的影响显示文摘通过雷诺平均纳维叶斯托克斯方程模型数值模拟研究了同流热气中氧浓度对CH4/H2射流火焰扩散燃烧的影响。研究基于JHC开放火焰实验装置,采用涡耗散概念模型和GRI-3.0详细化学反应机制进行数值模拟,研究同流热气中氧浓度变化的影响。结果显示,随着同流热气中氧浓度的减小,下游温度峰值及中间组分OH的质量分数峰值明显下降,温度分布更均匀。OH质量分数峰值位置比温度峰值位置略微靠外(同流热气侧)。H2CO主要分布在计算域内的低温区,高温时该组分被快速消耗;不同的燃烧模式下H2CO浓度分布差别很大。通过分析发现,要使传统窄小区域的快速燃烧模式过渡到大空间的慢速弥散燃烧,应减小同流热气中氧浓度。 | 梅振锋 王飞飞 李鹏飞 米建春 | 2012 | 中国电机工程学报2012，32，11： | 3 |
| 15 | 炉壁散热率和烟气循环率对预混燃烧的影响显示文摘通过雷诺平均纳维叶斯托克斯模型(Reynolds averaged Navier-Stokes,RANS)数值模拟研究了反应物,在不同进口管径下,燃烧室内热量输出和烟气循环率对预混燃烧模式的影响。计算结果表明,燃烧室内的燃烧模式是由通过墙壁导出的热流率和内部烟气循环率共同决定的。通过分析发现,要在燃烧室内实现无焰燃烧,不仅需要高强度的烟气循环以稀释炉内的反应物浓度,进而减缓燃料的氧化反应,还应该加大燃烧室的换热速率以控制炉内的局部温度大小和炉内温度的均匀度。 | 王飞飞 米建春 李鹏飞 | 2011 | 中国电机工程学报2011，31，14： | 3 |
| 16 | 蓄热排气处理装置的研究综述显示文摘近年来,蓄热式热氧化焚烧炉(RTO)已成为处理工业有机废气的主要技术之一。通过高温空气燃烧技术降低氮氧化物的生成量和减少废气中挥发性有机化合物(VOCs)含量,能有效解决大气污染问题。综述了蓄热式燃烧技术的发展历程以及主要应用领域,分析了蓄热式燃烧技术的2个重要参考指标即压降及热效率。蓄热体是蓄热式热氧化焚烧炉的重要组成部分,其材质密度、形状及尺寸会直接影响VOCs排放量和氮氧化物的生成量。常见的蓄热体材料为陶瓷复合材料,重点分析了LanteComb-H、40×40孔蜂窝陶瓷、25 mm矩鞍环、MLM-180片状组合蜂窝陶瓷蓄热体对RTO设备压力损失和热效率的影响,结果表明LanteComb-H具有压降小、热效率高的优点。提出优化蓄热体结构以解决RTO设备运行过程可能出现的安全隐患是未来研究的热点。 | 汪建新 张庆宇 吴启明 赵鹏飞 张逸 邵和平 | 2021 | 机床与液压2021，49，3： | 3 |
| 17 | H2/CH4射流无焰燃烧建立条件的数值模拟研究显示文摘为了探索高温伴流射流(jet in hot coflow,JHC)无焰燃烧(moderate or intense low oxygen dilution,MILD)建立的条件,利用数值模拟的方法研究了JHC火焰在不同伴流温度与伴流氧气质量分数下的火焰特性。使用商业CFD软件ANSYS FLUENT 15.0,开展稳态RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes)模拟,湍流模型采用标准κ-ε双方程模型,化学反应采用DRM 22详细反应机理,湍流与化学反应的相互作用采用涡耗散概念(EDC)模型。模拟结果表明:提高伴流温度加强了火焰内部的传热过程;降低氧气浓度减小了化学反应释放的热量,显著降低了火焰亮度,使火焰锋面变得模糊,氧气浓度在转变燃烧状态时起到更加明显的作用;燃料主射流的初始速度决定了反应区域的湍流时间尺度,伴流温度通过影响湍流时间尺度影响宏观燃烧状态;降低伴流氧气浓度增加了化学反应时间尺度,使宏观燃烧更均匀温和,燃烧模式的转变过程更加规律可控。 | 王奔 万凯迪 何勇 朱燕群 王智化 岑可法 | 2020 | 能源工程2020，，5： | 2 |
| 18 | Diffusion Flame of a CH4/H2 Jet in a Hot Coflow: Effects of Coflow Oxygen and Temperature显示文摘这份报纸从类似于的一个炉子系统在热 coflow (JHC ) 在一口 CH4/H2 喷气的散开火焰上调查 coflow O2 水平和温度的效果嬉戏等。coflow O2 集体部分(yO2 *) 从 3% ~ 80% 被改变并且从 1200 K 的温度(T *cof ) 到 1700 K。有详细反应机制 GRI-Mech 3.0 的旋涡驱散概念(EDC ) 模型被用于所有模拟。验证建模,几 JHC 火焰在试验性的条件下面被预言嬉戏等。[Proc。消耗。Inst, 29 (1 ) , 11471154 (2002 )] 并且获得的结果与大小匹配很好。,结果表明那 yO2 * 减少,散开燃烧是可能的从传统的燃烧转变到温和(中等或强烈的低氧的冲淡) 燃烧模式。当 T *cof 更高时,在整个领域趋势到上的温度分发更一致。减少 yO2 * 或 T *cof 导致中间的种类的更少的生产哦并且它是的公司值得注意那如果 yO2 * 足够高(yO2 *>80%) ,增加的 y *O2 不引起明显的温度增加。 | 梅振锋 王飞飞 李鹏飞 米建春 | 2013 | Chinese Journal of Chemical Engineering2013，21，7： | 2 |
| 19 | 烟气自循环高温低氧空气燃烧特性的数值模拟显示文摘以烟气自循环燃烧室为模型做了大量的数值模拟,通过改变其助燃空气预热温度和含氧量,分析了炉内的温度和组分浓度的分布以及炉尾NO_x排放量的变化,为高温低氧空气燃烧技术的应用提供了理论参考。 | 王龙 史雅楠 吴晋湘 | 2017 | 工业炉2017，39，4： | 2 |
| 20 | Experimental and Numerical Study of the Effect of Fuel/Air Mixing Modes on NO_(x) and CO Emissions of MILD Combustion in a Boiler Burner显示文摘The Moderate or Intense Low-oxygen Dilution (MILD) combustion is characterized by low emissions,stable combustion and low noise for various kinds of fuel,which has great potential in the industry.The aim of this study is to investigate the effect of fuel/air mixing modes on NO_(x) and CO emissions of MILD combustion in a boiler burner by experiments and numerical simulations.Three types of fuel/air mixing modes (premixing mode,diffusion mode and hybrid mode) have been considered in this study.The realizable k-ε turbulent model and the Eddy Dissipation Concept (EDC) combustion model were used in numerical simulations.In addition to the temperature near the burner head,the calculation results match very well with the axial temperature distribution at the furnace center.The flow pattern under different mixing modes is similar,while the hybrid mode has a higher OH concentration near the diffusive fuel nozzle than the premixing mode,and the corresponding position of the peak OH concentration is closer to the rear half of the furnace.The distribution of temperature is extremely uniform for the premixing mode in the main reactive zone,which is typical for MILD combustion.There is a distinct area where the reaction temperature is higher than 1600 K for the hybrid mode.Moreover,in the main reactive zone,the gas recirculation ratio is high enough to ensure flue gas recirculation,which is beneficial to achieve MILD combustion at local areas.At the location where the axial distance is greater than 0.2 m,the gas recirculation ratio of the premixing mode is larger than that of the hybrid mode,which strengthens the entrainment of hot flue gas into the recirculated gas.The experimental results show that when the thermal intensity is less than 1.67 MW·m^(-3),the NO_(x) emissions are less than 15× 10^(-6)@3.5%O_(2) in near stoichiometric ratio in the premixing mode,and the CO emissions are less than 10× 10^(-6)@3.5%O2 under the same conditions.In the diffusion mode,the NO_(x) emissions are less than 30×10^(-6)@3.5%O_(2).In order to keep NO_(x) and CO emissions low,the hybrid modes with optimized fuel distribution ratio are found under different thermal intensities. | ZHU Ziru XIONG Yan ZHENG Xianglong CHEN Weijie REN Baohe XIAO Yunhan | 2021 | Journal of Thermal Science2021，30，2： | 1 |
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