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空气旋流强度对低热值煤层气扩散燃烧特性影响的数值模拟研究
1
作者
周宇
张琦琦
熊亚鑫
《六盘水师范学院学报》
2024年第3期1-10,共10页
我国煤层气资源丰富,居世界第三位,但利用率低,且利用形式单一,尤其是井下抽取的低热值煤层气,因甲烷浓度只有10%-30%,目前主要采取排空的方式,造成能源浪费和环境问题。通过组织燃料或氧化剂以旋流方式进入燃烧器形成射流,采用旋流燃...
我国煤层气资源丰富,居世界第三位,但利用率低,且利用形式单一,尤其是井下抽取的低热值煤层气,因甲烷浓度只有10%-30%,目前主要采取排空的方式,造成能源浪费和环境问题。通过组织燃料或氧化剂以旋流方式进入燃烧器形成射流,采用旋流燃烧的方式优化燃烧工况的旋流燃烧技术,可以有效提升燃烧强度,显著提高火焰的稳定性。实践证明,旋流燃烧技术非常适用于低热值气体燃料的燃烧。通过计算流体力学的方法,建立低热值煤层气旋流燃烧模型,在与相关文献数据对比验证的基础上,分别从旋流流场、火焰温度、辐射换热等方面,对空气入射旋流强度与低热值煤层气扩散燃烧特性之间的关系进行了数值模拟研究。结果表明:旋流数从0提高到0.6时,炉膛内形成回流区,燃烧产物在内回流区生成。燃料和空气能够更有效地混合,从而消除了高温区,降低了NOX的排放,提高了燃烧效率。此外,随着旋流数的增加,径向流场分布得到改善,虽然最高火焰温度有所降低,但火焰换热面积却有所增加,使得辐射效率提高36.5%,NOX排放降低58.6%。为了解决旋流强度给稳定着火造成的两个相互对立和矛盾的问题,旋流数应控制在0.3-0.4为宜。
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关键词
低热值煤层气
旋流燃烧技术
旋流强度
数值模拟研究
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职称材料
贵州六盘水地区低热值煤层气高温空气燃烧特性
被引量:
5
2
作者
周宇
古文秀
陶福来
《煤炭技术》
CAS
2020年第3期96-99,共4页
贵州省煤层气不仅利用率低,而且利用形式比较单一,尤其是井下抽采的低热值煤层气,甲烷浓度只有10%~30%,目前主要采取排空的方式,造成巨大的能源浪费。高温空气燃烧技术因其极限回收烟气余热和超低NO_x排放的特点得到广泛关注,扩展了低...
贵州省煤层气不仅利用率低,而且利用形式比较单一,尤其是井下抽采的低热值煤层气,甲烷浓度只有10%~30%,目前主要采取排空的方式,造成巨大的能源浪费。高温空气燃烧技术因其极限回收烟气余热和超低NO_x排放的特点得到广泛关注,扩展了低热值燃料的利用范围,基于燃烧理论和CFD方法,通过理论和数值计算对低热值煤层气高温空气燃烧特性进行了分析。
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关键词
低热值煤层气
高温空气燃烧技术
理论计算
数值模拟
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职称材料
二甲醚掺混低发热量煤层气混合气体的互换性研究
被引量:
3
3
作者
周宇
《石油与天然气化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期58-65,共8页
国内天然气产量虽然增长迅速,但仍然满足不了急剧增长的消费率,补充非常规天然气,对于缓解国内天然气短缺、优化能源结构尤为重要。中国煤层气资源丰富,但利用率极低,尤其是低发热量煤层气,因其甲烷浓度达不到直接利用的要求,不得不排...
国内天然气产量虽然增长迅速,但仍然满足不了急剧增长的消费率,补充非常规天然气,对于缓解国内天然气短缺、优化能源结构尤为重要。中国煤层气资源丰富,但利用率极低,尤其是低发热量煤层气,因其甲烷浓度达不到直接利用的要求,不得不排入大气中,造成巨大的能源浪费。分别通过AGA和Weaver指数法研究了不同二甲醚掺混比例下低发热量煤层气、二甲醚混合气体与天然气及液化石油气的互换性。结果表明:可以考虑在低发热量煤层气中掺混二甲醚以提高其利用效率;与天然气进行互换时,二甲醚掺混比例宜控制在80%,但不建议该掺混气体与液化石油气互换。此外,考虑到低发热量煤层气利用的可能渠道是并入城镇天然气管网,分析了混合气体并入城镇天然气管网或长输管网的互换性及其压缩因子对体积计量的影响。
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关键词
低发热量煤层气
二甲醚
掺混比例
AGA和Weaver指数法
互换性
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职称材料
低热值煤层气掺混氢气、二甲醚混合气体与天然气互换性研究
被引量:
2
4
作者
周宇
《中国煤层气》
2021年第3期37-41,共5页
本文分别通过AGA指数法和Weaver指数法研究低热值煤层气掺混氢气、二甲醚混合气体与天然气的互换性以及掺混比例对互换性的影响。结果表明:提高低热值煤层气中氢气掺混比例,可促进热负荷指数和空气引射指数趋向于满足互换性要求,降低了...
本文分别通过AGA指数法和Weaver指数法研究低热值煤层气掺混氢气、二甲醚混合气体与天然气的互换性以及掺混比例对互换性的影响。结果表明:提高低热值煤层气中氢气掺混比例,可促进热负荷指数和空气引射指数趋向于满足互换性要求,降低了离焰和黄焰倾向,同时增加了回火倾向和不完全燃烧倾向;提高低热值煤层气中甲烷浓度或二甲醚掺混比例,可促进热负荷指数和空气引射指数趋向于满足互换性要求,同时降低了离焰倾向,但是增加了回火倾向和不完全燃烧倾向,以及出现黄焰的可能性。
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关键词
低热值煤层气
掺混比例
氢气
二甲醚
互换性
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职称材料
题名
空气旋流强度对低热值煤层气扩散燃烧特性影响的数值模拟研究
1
作者
周宇
张琦琦
熊亚鑫
机构
六盘水师范学院物理与电气工程学院
出处
《六盘水师范学院学报》
2024年第3期1-10,共10页
基金
贵州省科技厅科学技术基金“低热值煤层气掺混二甲醚扩散燃烧特性及其互换性研究”(黔科合基础-ZK〔2021〕一般280)
六盘水师范学院一流本科专业建设点项目“能源与动力工程一流本科专业建设”(LPSSYylzy2008)
六盘水市红果开发区龙鼎工贸有限公司横向项目“新型钙钛矿复合氧化物的建构及其低浓度瓦斯催化燃烧性能研究”(LD-LPSSY-ZY-2021-01)。
文摘
我国煤层气资源丰富,居世界第三位,但利用率低,且利用形式单一,尤其是井下抽取的低热值煤层气,因甲烷浓度只有10%-30%,目前主要采取排空的方式,造成能源浪费和环境问题。通过组织燃料或氧化剂以旋流方式进入燃烧器形成射流,采用旋流燃烧的方式优化燃烧工况的旋流燃烧技术,可以有效提升燃烧强度,显著提高火焰的稳定性。实践证明,旋流燃烧技术非常适用于低热值气体燃料的燃烧。通过计算流体力学的方法,建立低热值煤层气旋流燃烧模型,在与相关文献数据对比验证的基础上,分别从旋流流场、火焰温度、辐射换热等方面,对空气入射旋流强度与低热值煤层气扩散燃烧特性之间的关系进行了数值模拟研究。结果表明:旋流数从0提高到0.6时,炉膛内形成回流区,燃烧产物在内回流区生成。燃料和空气能够更有效地混合,从而消除了高温区,降低了NOX的排放,提高了燃烧效率。此外,随着旋流数的增加,径向流场分布得到改善,虽然最高火焰温度有所降低,但火焰换热面积却有所增加,使得辐射效率提高36.5%,NOX排放降低58.6%。为了解决旋流强度给稳定着火造成的两个相互对立和矛盾的问题,旋流数应控制在0.3-0.4为宜。
关键词
低热值煤层气
旋流燃烧技术
旋流强度
数值模拟研究
Keywords
low
calorific value
coalbed methane
Swirl
combustion
technology
Swirling
intensity
Numerical
simulation
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
下载PDF
职称材料
题名
贵州六盘水地区低热值煤层气高温空气燃烧特性
被引量:
5
2
作者
周宇
古文秀
陶福来
机构
六盘水师范学院电气工程学院能源与动力工程系
出处
《煤炭技术》
CAS
2020年第3期96-99,共4页
基金
贵州省教育厅基金项目(黔教合KY字[2018]373)。
文摘
贵州省煤层气不仅利用率低,而且利用形式比较单一,尤其是井下抽采的低热值煤层气,甲烷浓度只有10%~30%,目前主要采取排空的方式,造成巨大的能源浪费。高温空气燃烧技术因其极限回收烟气余热和超低NO_x排放的特点得到广泛关注,扩展了低热值燃料的利用范围,基于燃烧理论和CFD方法,通过理论和数值计算对低热值煤层气高温空气燃烧特性进行了分析。
关键词
低热值煤层气
高温空气燃烧技术
理论计算
数值模拟
Keywords
low
calorific value
coalbed methane
high
temperature
air
combustion
technology
theoretical
calculation
numerical
simulation
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
下载PDF
职称材料
题名
二甲醚掺混低发热量煤层气混合气体的互换性研究
被引量:
3
3
作者
周宇
机构
六盘水师范学院物理与电气工程学院
出处
《石油与天然气化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期58-65,共8页
基金
贵州省教育厅基金项目“高温空气燃烧技术在六盘水地区低热值煤层气上的应用研究”(黔教合KY字[2018]373)
六盘水师范学院校级基金项目“天然气掺混煤层气燃烧性能响应与排放研究”(LPSSYKYJJ201815)。
文摘
国内天然气产量虽然增长迅速,但仍然满足不了急剧增长的消费率,补充非常规天然气,对于缓解国内天然气短缺、优化能源结构尤为重要。中国煤层气资源丰富,但利用率极低,尤其是低发热量煤层气,因其甲烷浓度达不到直接利用的要求,不得不排入大气中,造成巨大的能源浪费。分别通过AGA和Weaver指数法研究了不同二甲醚掺混比例下低发热量煤层气、二甲醚混合气体与天然气及液化石油气的互换性。结果表明:可以考虑在低发热量煤层气中掺混二甲醚以提高其利用效率;与天然气进行互换时,二甲醚掺混比例宜控制在80%,但不建议该掺混气体与液化石油气互换。此外,考虑到低发热量煤层气利用的可能渠道是并入城镇天然气管网,分析了混合气体并入城镇天然气管网或长输管网的互换性及其压缩因子对体积计量的影响。
关键词
低发热量煤层气
二甲醚
掺混比例
AGA和Weaver指数法
互换性
Keywords
low
calorific value
coalbed methane
dimethyl
ether
blending
proportion
AGA
and
Weaver
index
methods
interchangeability
分类号
TE37 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
低热值煤层气掺混氢气、二甲醚混合气体与天然气互换性研究
被引量:
2
4
作者
周宇
机构
六盘水师范学院物理与电气工程学院
出处
《中国煤层气》
2021年第3期37-41,共5页
基金
贵州省科学技术基金资助项目(黔科合基础-ZK[2021]一般280)
贵州省教育厅基金项目(黔教合KY字[2018]373)
六盘水师范学院校级基金项目(LPSSYKYJJ201815)资助。
文摘
本文分别通过AGA指数法和Weaver指数法研究低热值煤层气掺混氢气、二甲醚混合气体与天然气的互换性以及掺混比例对互换性的影响。结果表明:提高低热值煤层气中氢气掺混比例,可促进热负荷指数和空气引射指数趋向于满足互换性要求,降低了离焰和黄焰倾向,同时增加了回火倾向和不完全燃烧倾向;提高低热值煤层气中甲烷浓度或二甲醚掺混比例,可促进热负荷指数和空气引射指数趋向于满足互换性要求,同时降低了离焰倾向,但是增加了回火倾向和不完全燃烧倾向,以及出现黄焰的可能性。
关键词
低热值煤层气
掺混比例
氢气
二甲醚
互换性
Keywords
low
calorific value
coalbed methane
blending
proportion
hydrogen
dimethyl
ether
interchangeability
分类号
TE642 [石油与天然气工程—油气加工工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空气旋流强度对低热值煤层气扩散燃烧特性影响的数值模拟研究
周宇
张琦琦
熊亚鑫
《六盘水师范学院学报》
2024
0
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职称材料
2
贵州六盘水地区低热值煤层气高温空气燃烧特性
周宇
古文秀
陶福来
《煤炭技术》
CAS
2020
5
下载PDF
职称材料
3
二甲醚掺混低发热量煤层气混合气体的互换性研究
周宇
《石油与天然气化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
下载PDF
职称材料
4
低热值煤层气掺混氢气、二甲醚混合气体与天然气互换性研究
周宇
《中国煤层气》
2021
2
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职称材料
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