气体燃料无焰氧燃烧的氧化反应及NOx生成规律研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51406001
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0604.燃烧学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Flameless combustion (also termed as Moderate or Intense Low-oxygen Dilution, MILD combustion) is an efficient and clean combustion technology. Compared with the traditional combustion, its reaction zone increases dramatically where temperature distribution is uniform and no visible high-temperature flame front exists. Extremely low NOx emission and simultaneously high thermal efficiency can be achieved in the flameless combustion. Hence it has been considered as one of the most promising combustion technologies of the 21st century. There is a misconception that flameless combustion should be established by high preheating of the air, which has limited its application. On the other hand, oxy-combustion has generated significant interest for carbon capture and storage. While successful, the technology still faces many challenges, i.e., the approach of further increasing the thermal performance of the system, and the challenge of improving the stabilization of oxy-fuel combustion. This research bridges the promising flameless and oxy-fuel combustion technology to provide the innovative efficient and clean solution of the gaseous fuels utilization. This project is aimed at investigating the foundational mechanism of the flameless oxy-combustion of gaseous fuels, i.e., (1) quantitatively examining the characteristics of the reaction regime of the flameless oxy-combustion; (2) investigating the NO formation and reduction mechanism under the flameless oxy-combustion; (3) clarifying the effect of fuel-oxidant initial conditions on the characteristics of the flameless oxy-combustion of gaseous fuels.
无焰燃烧,亦称中度或强低氧稀释燃烧,具备高效与低污染优势。与传统燃烧相比,其反应区域增加、炉温均匀、辐射换热效率高、NOx排放低、燃烧稳定性好。国际燃烧界将它视为21世纪最具前途的新型高效低污染燃烧技术之一。但受无焰燃烧需高温预热空气观点的影响,该技术的应用范围有限。另一方面,氧燃烧方式因其能大规模富集CO2,也吸引了同行的极大关注,但该技术仍面临燃烧稳定性差和效率低的问题。基于申请人发现无焰燃烧无需高温预热氧化剂的突破性进展,申请人将无焰燃烧与氧燃烧技术结合,形成无焰氧燃烧方式,提高氧燃烧炉温均匀性、增强炉内换热、提高氧燃烧热效率、降低污染物尤其是NOx的排放。本研究探索气体无焰氧燃烧的基础问题:(1)研究气体无焰氧燃烧的反应区域特征;(2)研究气体无焰氧燃烧的NOx生成及还原的规律;(3)研究燃料及氧化剂射流初始条件对气体无焰氧燃烧的影响。

结项摘要

无焰燃烧(即中度或强低氧稀释燃烧)已被证实具备高效与低污染优势。其与传统燃烧相比的明显优势在于:无焰反应区域增加、炉温均匀、辐射换热效率高、NOx排放低、燃烧稳定性好。另一方面,富氧燃烧因能实现CO2大规模富集而在近年吸引了同行的极大关注。本研究成功地将无焰燃烧与富氧燃烧相结合,实现了无焰氧燃烧方式,进一步提高富氧燃烧燃烧室温度均匀性、增强炉内热性能、提高富氧燃烧效率、降低污染物尤其是NOx的排放。通过2015年至2017年的三年研究,项目已完成:(1)气体无焰氧燃烧反应区域特性、(2)气体无焰氧燃烧NOx生成及还原规律、及(3)燃料及氧化剂射流初始条件对气体无焰氧燃烧影响,这三方面的既定研究内容。在气体无焰氧燃烧反应区域特性方面,研究较系统地揭示了气体燃料无焰氧燃烧反应区的氧化动力学机制,找到了控制无焰氧燃烧氧化的关键路径及自由基,根据对氧化动力学过程的理解进行了无焰氧燃烧总包反应机理的优选与优化;在气体无焰氧燃烧NOx生成及还原规律方面,较全面地研究了气体燃料无焰燃烧的NOx生成及还原路径,研究了当量比、反应温度、反应区氧浓度、燃料加氢等情况下无焰(氧)燃烧的NOx生成及还原路径,发现无焰燃烧方式下热力型路径被抑制后,无焰燃烧NOx生成主要受N2O-中间型及快速型路径主导;在燃料及氧化剂射流初始条件对气体无焰氧燃烧影响方面,总结了各类射流初始条件对气体燃料无焰氧燃烧的影响,实验获得了无焰燃烧的最优运行范围,实验实现了气体燃料无焰燃烧的NOx近零排放,并讨论了获得无焰燃烧NOx近零排放的条件和机理。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(1)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(4)
专利数量(0)
Experimental and numerical investigations on oxy-coal combustion in a 35 MW large pilot boiler
35 MW大型引燃锅炉富氧煤燃烧实验与数值研究
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2016.09.070
  • 发表时间:
    2017-01-01
  • 期刊:
    FUEL
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Guo, Junjun;Liu, Zhaohui;Zheng, Chuguang
  • 通讯作者:
    Zheng, Chuguang
Emissions of NO and CO from counterflow combustion of CH4 under MILD and oxyfuel conditions
MILD 和富氧燃料条件下 CH4 逆流燃烧的 NO 和 CO 排放
  • DOI:
    10.1016/j.energy.2017.02.083
  • 发表时间:
    2017-04
  • 期刊:
    Energy
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
    Cheong Kin-Pang;Li Pengfei;Wang Feifei;Mi Jianchun
  • 通讯作者:
    Mi Jianchun
Chemical Flame Length of a Methane Jet into Oxidant Stream
甲烷喷射到氧化剂流中的化学火焰长度
  • DOI:
    10.1007/s10494-015-9598-0
  • 发表时间:
    2015-03
  • 期刊:
    Flow, Turbulence and Combustion
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhenfeng Mei;Jianchun Mi;Feifei Wang;Pengfei Li;Jianpeng Zhang
  • 通讯作者:
    Jianpeng Zhang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Feasibility of fly ash as fluxing agent in mid- and low-grade phosphate rock carbothermal reduction and its reaction kinetics
粉煤灰作为中低品位磷矿碳热还原助熔剂的可行性及其反应动力学
  • DOI:
    10.1515/gps-2021-0008
  • 发表时间:
    2021-01
  • 期刊:
    Green Processing and Synthesis
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    骆碧伟;李鹏飞;李艳;戢峻;何东升;田琦峰;陈义长
  • 通讯作者:
    陈义长
以马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂的分子印迹聚合物对槲皮素的选择吸附性能
  • DOI:
    10.13550/j.jxhg.2016.03.013
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    精细化工
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周菊英;张玲玉;李鹏飞;黄钦
  • 通讯作者:
    黄钦
水代法提取葵花籽油及乳状液的破除
  • DOI:
    10.13386/j.issn1002-0306.2016.19.027
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    食品工业科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘媛媛;张文斌;李鹏飞;杨瑞金;赵伟;华霄
  • 通讯作者:
    华霄
干旱区梭梭茎干液流特性及对土壤水分的响应
  • DOI:
    10.16232/j.cnki.1001-4179.2018.06.006
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    人民长江
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨明杰;杨广;何新林;陈东;王杰;李鹏飞
  • 通讯作者:
    李鹏飞
奥氮平在中国健康人体中群体药代动力学研究
  • DOI:
    10.13699/j.cnki.1001-6821.2019.15.030
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国临床药理学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜萍;李鹏飞;刘洪川;赵瑞;赵志霞;于伟越;周鑫;刘丽宏
  • 通讯作者:
    刘丽宏

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李鹏飞的其他基金

低挥发分煤无焰富氧燃烧及燃料氮转化机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目
燃气轮机MILD燃烧湍流反应机制、稳定性极限及大涡模拟模型
  • 批准号:
    91641122
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码