气体燃料超净燃烧关键技术及装备研制与应用
获奖分类: 陕西省科学技术进步奖
获奖名称: 气体燃料超净燃烧关键技术及装备研制与应用
获奖年份: 2021
获奖级别: 二等奖
主要完成单位: 西安热工研究院有限公司,西安交通大学,西安西热锅炉环保工程有限公司
主要完成人: 李红智,姬海民,徐党旗,李娜,王学斌,杜勇博,周飞,姚明宇,李文锋
成果简介:
本项目属于低碳气体燃料清洁高效燃烧技术领域。
本项目团队经过多年的持续研发,深入研究了多组分气体燃料燃烧的微观机理和火焰基础特性,针对气体超净燃烧技术在燃烧清洁性、稳定性和灵活性三个方面面临的技术难题,创造性地发明了“亚音速超混合立体分级超净燃烧”、“中心燃气伞状回喷预混稳燃”和“虚拟大小切圆强弱双旋流多级可调”三项关键技术,成功自主研制出了不同功率等级的系列化国产燃烧器装备,并在多个行业实现了首次国产化应用。与现有技术相比,本项目创新点包括以下三个方面:1.研究了多组分气体燃料燃烧过程的湍流混合特性,发明了针对气体燃料的亚音速超混合立体分级超净燃烧专有技术,使得气体燃料的NOx生成量从平均156mg/m3降低到低于30mg/m3,优于陕西省最新标准NOx≤50mg/m3;CO达到近零排放,优于国家最严标准CO≤95 mg/m3;2.研究了多组分气体燃料燃烧火焰传播脉动特性,发明了中心燃气伞状喷射和次层燃气回喷预混稳燃技术,提高了气体超净燃烧的稳定性,炉膛振动烈度小于33mm/s,优于国外进口品牌(炉膛振动烈度50~80mm/s);3.研究了多组分气体燃料燃烧组织与炉膛结构的匹配特性,发明了虚拟大小切圆强弱双旋流多级可调技术,提高了气体燃料燃烧灵活性,适用于低位热值范围33000±5000kJ/m3的多组分燃料,燃料及负荷适用范围优于国外进口及国内其它品牌。
本项目取得授权发明专利7项,实用新型专利13项,软件著作权2项,发表代表性学术论文15篇。本项目核心发明专利“超低氮多级可调强弱旋流对冲气体燃烧器”预获得第二十二届中国专利优秀奖(2021年5月10日已公示)。
本项目研究成果已成功应用于我国电力、石化、机械、电子、食品等多个行业1.4MW~116MW大范围不同等级燃气锅炉共计1368台,获得直接经济效益5.7亿元。
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