多孔介质燃烧器研究

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2024年多孔介质燃烧市场前景分析

2024年多孔介质燃烧市场前景分析引言多孔介质燃烧技术是一种基于多孔介质的燃烧方式，具有高效、清洁、节能的特点。

随着环境污染日益严重和能源资源的逐渐枯竭，多孔介质燃烧技术在解决能源问题和减少环境污染方面具有广阔的应用前景。

多孔介质燃烧技术的基本原理多孔介质燃烧技术利用多孔介质的特性，通过调节其孔隙结构和表面性质，使燃料充分与氧气接触，并在燃烧过程中控制燃烧速率和温度分布。

基本原理包括质量传递、热传导、化学反应和动量传递等过程。

多孔介质燃烧的优势高效能源利用多孔介质燃烧技术能够提高燃料的燃烧效率，使得燃料能够更充分地燃烧，减少能源的浪费。

清洁环保多孔介质燃烧技术可以控制燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物的排放，减少空气污染和温室气体的排放。

资源可持续利用多孔介质燃烧技术可以利用废弃物、生物质等可再生资源作为燃料，促进资源的循环利用和可持续发展。

2024年多孔介质燃烧市场前景分析国内市场多孔介质燃烧技术在中国市场具有广阔的应用前景。

随着国家环保政策的不断加强，对于清洁能源和减排技术的需求日益增长。

多孔介质燃烧技术能够有效地解决传统燃烧方式存在的环境问题，受到政府和企业的重视。

国际市场多孔介质燃烧技术在国际市场也具备较大的市场前景。

发达国家对于环境保护和能源利用效率要求较高，多孔介质燃烧技术作为一种清洁高效的能源转化技术，受到了广泛关注。

尤其在欧洲和北美等地区，多孔介质燃烧技术已经得到较为广泛的应用。

市场机遇和挑战多孔介质燃烧技术在市场上面临着机遇和挑战。

机遇在于多孔介质燃烧技术相比传统燃烧方式具有明显的优势，受到政府政策和市场需求的推动。

然而，挑战也不可忽视，如技术难度较高、成本较高等。

同时，多孔介质燃烧技术还需要进一步加强创新研发，提高技术水平和竞争力。

市场发展趋势多孔介质燃烧技术在市场上呈现出以下发展趋势：1.技术不断创新：提高多孔介质燃烧技术的燃烧效率、环境适应性和可靠性，加强技术研发和创新。

2.降低成本：通过降低多孔介质燃烧技术的生产和运营成本，提高其市场竞争力。

多孔介质微燃烧器的试验研究

Ｇａｇｈｕ１６０ｈｎ；２ＧａｕｔＳｈｏｏＣｉｅｅａｅｆｃｅｃｓｅｉｇ１０４，Ｃｉａ．ｅｉｕｎｚｏ０４，Ｃｉａ．ｒｄａｃｏｌｆｈｎｓＡｃｄｍｙＳｉｎｅ，Ｂｉｎ００９ｈｎ；３Ｂｉｎ５ｅｏｊｊｇ
ｉｄｃｔｄｔａｅｃｍｂｓｉｎｅｉｉｎｙａｄｔｅｒｔｆｃｍｂｓｉｎｃｎｂｎｎｅｉｎｆｃｎｌｎｅｅｃｎｉｉｎｎｉａｅｈｔｈｏｔｕｔｆｃｅｃｎｈａｅｏｏｏｕｔｏａｅｅｈａｃｄｓｇｉａｔｙｕｄｒｔｏｄｔｉｈｏｏｅｔｃｕｆｈａｃｍｕａｉｎａｄｆｗ— ｘｕｅ，ｎｅｂｕｄｒｆｔｅｓａｌｏａｌｔｎｏｍｉｔｒａｄｔｏｎａｙｏｈｔｂｅｃｍｂｓｉｎａｓｘａｄｄ．ｅｅｐｒｍｅｔｏｏｌｈｕｔｏｌｏｅｐｎｅＴｈｘｅｉｎｆｍｉｒ — ｏｃｏｃｍｂｓｉｎｉｉｆｒｎｏｏｓｍｅｉｓｃｎｐｏｉｅｅｐｒｍｅｔｌｄｔｏｅｔｒｄｃｅｓｎｈｅｔｌｓｎｕｔｎｄｆｅｅｔｐｒｕｄａａｒｖｄｘｅｏｉｎａａａｆｒｂｔｅｒａｉｇｔｅｈａｏｓａｄｅｅｈｎｉｇｔｅｃｍｂｓｉｎｅｃｅｃ．ｎａｃｎｈｏｕｔｆｉｎｙｏｉ
摘
要：对微尺度下的氢气／空气预混气在多孔介质中进行预热燃烧时的燃烧特性进行了试验研究，回热燃烧器中在

瓦斯在多孔介质燃烧器中燃烧排放物实验研究

４・
・
工业安全与环保
ＩｄｓｒａＳｆｔｎｎｉｏｅｔｌｈ＇ｅｔｎｎｕｔｉａｅｙａｄＥｖｒｍｎｎａｏｃｉｌｔｏ
２１００年第３６卷第３期
ＭａｃＯｌｒｈ２０
瓦斯在多孑介质燃烧器中燃烧排放物实验研究Ｌ
０ｅｎｔｇｎｏｉｅ．Ｔｅｔｓｒｓｌｒｖｄｅｅｅｃａｕｏｈｈｒｃｅｉｔｘａｓ．ｆｈｉｏｅｘｄｓｈｔｅｕｔｐｏｉｅｒｆｒｎｅｖｌｅｆｒｔｅｃａａｔｒｉｏｅｈｕｔｔｒｅｓｓｃｆ
制铠装铂铑铂热电偶搭配温度采集模块；烟气测量则使用高
精度烟气分析仪来完成。系统示意见图１。
酸雨和光化学烟雾，同时对臭氧层有极大的危害。为了降低
污染，国内外已有了不少有效的方法，主要有烟气循环法、两段或多段燃烧法、浓淡燃烧法、向燃烧法、氧燃烧、对低组合燃烧以及多孔介质燃烧技术。其中多孔介质燃烧技术作为
的ＮＯ排放浓度为组合３最高，组合１最低。ＣＯ的浓度高低取决于烧温度，燃排放浓度与ＮＯ的正相反。实验结果对瓦斯在
多介质内燃烧的排放特性有一定参考价值。Ｌ
关键词多孔介质氮氧化物一氧化碳低排放
ＥｘｒｍｅｔｌＲｅｅｒｈｎｔｈａｓｓｏｈｅＭｅａｍｂｔｏｎＰｏｏｅａＢｕｎｒｐｅｉｎａｓａｃｏｈｅＥｘｕｔＧａｆｔｔｎｅＣｏｕｉｎｉｒｕＭｄｉｒｅｈｓｓ

多孔金属介质全预混式家用燃气(LPG)灶具的实验研究

介质的材料主要可以分为分散颗粒组成的填充床
和整体框架的多孔结构两种Ｊ适用于燃气灶具，的材料为整体框架的多孔结构。整体多孔结构又
包括金属多孔材料（泡沫金属）即和非金属多孔
传统灶具燃烧技术是以自由火焰为特征的，气体的导热性能和辐射性能较差，其燃烧不可避
图１多孔金属介质微观结构
烈地漩涡、分流和汇合，具有非常理想的燃烧学特性。选取的各种不同材质、同孔径的多孑金属不Ｌ
介质如图３及表１所示。
图２普通金属滤网微观结构
综合性能优于其它材料的结论。关键词：多孔金属介质低ＮＯ排放全预混燃烧灶具
前
言
瞬时完成的燃烧，还保证了烟气在高温区停留时
间较短。这些特征有效地抑制了ＮＯ的生成。全
预混燃烧还能实现适量控制过剩空气系数和热负
气体完成换热，将混合气体预热到着火温度。混合气体在流人上端燃烧的过程中在孔隙内部产生强烈的扰动，使燃烧产生的热量迅速以各种形式向外传播，燃烧效率高，燃烧完全，减少了ＣＯ排
放。同时，扰动还使燃烧区域温度保持均匀，产不生局部高温，将最高温度保持在较低的程度。并
免地会有温度分布不均、燃烧区域狭小、污染物排放严重等缺点。多孔介质预混燃烧方式，是全预混的燃气和空气混合物，在一种耐高温、导热性能好的特殊多孔介质材料里的燃烧过程。燃气与空

预混气体多孔介质中燃烧的研究进展与展望

介质中燃烧，正是能够实现低热值甚至超低热值气体稳定燃烧的一项新型的、洁净的、主动有效的技术，
具有燃烧稳定、燃烧速率高、可燃极限宽和污染物排放低等显著优点，近年来已经成为国内外研究的热点，被誉为具有划时代意义的技术．Ｊ国际上对预混气体在惰性多孑介质中燃烧的研究开展的较早，Ｌ理论研究日趋深入和细致，而数
关键词：预混燃烧；多孔介质；燃烧器
中豳分类号：Ｑ３Ｔ５３文献标识码：Ａ文章编号：０ —３５２０）６０３－５１８２９（０６０ —００００
Ａｄａｃｓａｄｐｏｐｃｏｒｍｉｅｏｕｔｎｉｏｏｓｍｅｉｖｎｅｎｒｓｅ￣ｆｐｅｘｄｃｍｂｓｉｎｐｒｕｄａｏＬｎＤＵＸａ —ｉＩＧａｇ，ｉｏｌ
保护环境、节约能源和实现经济的可持续发展是我国的一项长期国策．尤其是进入２世纪，Ｉ能源与环境问题日益突出并且交织在一起，已经成为迫在眉睫且必须妥善解决的问题，甚至有可能成为制约我
国经济发展的瓶颈．因此，大力开发和使用低品位或低热值的能源，并且要兼顾环保，实现氮氧化物和一氧化碳等污染物质的低排放，无疑是解决上述问题的一项具有战略意义的举措．而预混气体在惰性多孔
ｃｍｂｓｉｎｏｕｔ．Ｔｅｐｏｓｎｕｕｅｏｏｏｓｍｅｉｕｅａｌｅｄｅｎｕｅｎｐａｔａｐｌａｉｎｆｒｏｈｒｍｉｉｇｆｔｒｆｐｒｕｄａｂｒｒｈｓａｒａｙｂｅｓｄｉｒｃｉｌａｐｉｔｏｎｓｃｃｏｈｕｅｏｄｈａｉｇｃｍｂｓｉｎｓｓｅｏｓｈｌｅｔｏｕｔｙｔｍ．Ｔｅｐｏｅｓｓａｓｃａｅｔｒｍｉｅｏｕｔｎｉｏｕｄａａｅｎｏｈｒｃｓｅｓｏｉｔｄｗｉｐｅｘｄｃｍｂｓｉｎｐｒｓｍｅｉｒｈｏｏ

多孔介质燃烧技术

多孔介质燃烧技术1 多孔介质燃烧技术加入多孔介质的燃烧器由于对流，导热和辐射三种换热方式的存在，使燃烧区域温度趋于均匀，保持较平稳的温度梯度。

在燃烧稳定的同时还具有较高的容积热强度。

与自由空间燃烧相比，预混气体在多孔介质中的燃烧具有功率密度大，调节范围广，污染物排放低和结构紧凑等优点。

多孔介质预混燃烧特点是燃烧设备的热效率较高，其原因有以下两个方面：①燃气与空气预先充分混合, 在过剩空气很小的情况下也可达到完全燃烧, ②由于辐射作用, 多孔介质的高温后部对低温的前部进行加热, 从而达到对未反应的燃气混合物的预热作用, 加快了燃烧速度。

因此对多孔介质传热传质和燃烧的研究具有重大的学术价值，已成为当前最活跃最前沿的研究领域之一[1]。

传统的气体燃料燃烧主要是以自由火焰为特征的燃烧。

这种燃烧需要较大的空间，火焰周围温度梯度大，容易产生局部高温。

当温度高于1500℃时，NO生x成变得明显[2]。

由于NO的剧毒性，减少其排放也显得非常重要。

传统燃烧器的x换热器主要以烟气辐射和对流换热为主，换热系数小。

多孔介质燃烧技术是一种新颖独特的燃烧方式[3]。

其与自由空间燃烧的区别在于：（1）多孔介质的空隙率很大相对于自由空间有较大的固体表面积，因而有较强的蓄热能力[4]；（2）多孔介质的存在使混合气体在其中产生剧烈的扰动，强化了换热。

（3）相对于气体来说多孔介质有较强的导热和辐射能力，可以使预混气体燃烧产生的部分热量从下游的高温区传递到上游的低温区预热未然混合气体，这样就提高了燃烧速率并可使燃料完全燃烧，减少了CO的排放；（4）多孔介质良好的换热特性是燃烧区域温度迅速趋于均匀，保持了平稳的温度梯NO生成量；（5）辐射燃烧效率最高可达度，降低了最高温度水平，减少了x80%-90%，而常规辐射燃烧器对辐射的转换效率充其量为30%[5]，在相同的热负荷下,多孔介质预混燃烧热效率较高，比本生式燃烧节约燃气30-50%[6]。

微型热光电系统多孔介质燃烧器性能的实验研究

ｔｅｍａａｉｔｎｅｅｇｒｍｏｕｔｎｏｓｉｆｅｎｏｅｅｔｉｉ．Ａｓｔｅｋｙｃｍｐｎｎｆｅｓｓｅ，ｍｉｒｏｕ — ｈｒｌｒｄａｏｎｒｙｆｏｃｍｂｓｏｆｏｓｌｕｌｔｌｃｒｔｉｉｆｉｃｙｅｏｏｅｔｙｔｍｈｏｔｈｃｏｃｍｓｂ
ｔｒｉｒｑｉｄｔｒｖｄｓｄｎｉｎｌｅｅａｕｅａｏｇｉｉｅｌ．Ｉｉｒｉｌ，ａｎｗｐｆｒｕｄａｃｒ— ｏｅｕｒｐｏｉｅｈｈａｆｆｌｔｍｐｒｔｒｌｎｓｓｄｗａｓｅｏｉｎｌｏｔ１ｎｔｓａｔｅｅｔｅｏｏｓｍｅｉｏｈｃｙｏｐｎｂｓｏｒｐｓｄＥｐｒｎａｎｅｔａｏｓｗｒｏｄｃｅｎｔｅｃａａｔｒｔｓｏｅｐｒｕｄａｃｍｕｔｒｕｔｒｉｐｏｏｅ．ｘｅｍｅｔｌｉｖｓｇｔｎｅｅｃｎｕｔｄｏｈｒｃｅｓｉｆｔｏｓｍｅｉｏｓｉｉｉｈｉｃｈｏｂｓｏ．
ＸＵＥＨｏｇ，ＭＩｉ—ｕｎ，ＷＵＪａｎＡＯＪａｘａｉｎ，ＸＵＢｎＨＵＹｕｌｉ，Ｃ —ｉｎ（ｏｅｅｏｅｉｅａｄＰｗｒｎｉｅｒｇＨｅａｎｖｒｔｏｉｃｄＴｃｎｌｇ，ｕｙｇ４１０，ｈｎ）Ｃｌｇｆｈｃｏｅｇｅｉ，ｎＵｉｅｉｆｃｅｅａｅｈｏｏｙＬｏａ７０３ＣａｌＶｌｎＥｎｎｎｓｙＳｎｎｎｉＡｓａｔｂｔｃ：Ｍｉｏｔｅｍｐｏｏｏａｃ（ＰｒｃｒｏｈｔｖｌｉＭＴＶ）ｓｓｍｉａｄｒｃｅｅｇｏｖｒｏｅｉｅｗｉｓｓＰｅｓｔｃｎｅｔｒｈｔｙｔｉｔｎｒｃｎｅｉｄｖｃｈｃｕｅＶｃｌｏｖｒｅｓｅｙｓｎｈｏ

乙烯裂解炉多孔介质燃烧器的研究与开发

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 S1 期乙烯裂解炉多孔介质燃烧器的研究与开发李宁1，2，李金科2，董金善1（1 南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京 211816；2 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，甘肃兰州 730060）摘要：裂解炉用燃烧器是乙烯装置的关键装备，在稳定燃烧的同时又要满足特定的工艺要求和日益严苛的环保要求。

近年来多孔介质燃烧技术的兴起，为乙烯裂解炉燃烧器带来了新的变革。

本文利用CFD 技术和热态试验方法设计开发出一种新型乙烯裂解炉用多孔介质燃烧器。

通过数值分析研究双层多孔介质结构内的燃烧状态，其多孔介质区域上游为30PPI 的Al 2O 3泡沫陶瓷，下游为10PPI 的SiC 泡沫陶瓷，研究发现在当量比φ=0.8、入口流速 u 0=0.8m/s 时更符合裂解炉内燃烧氛围。

对裂解炉内传统底部燃烧器+多孔介质侧壁燃烧器进行联合仿真，仿真结果表明，炉膛内温度分布均匀且满足工艺要求和环保要求。

制备2台多孔介质燃烧器联合底部燃烧器在热态试验炉上试烧，主要观察其火焰稳定性，实验结果表明，燃烧状态良好且NO x 排放更低。

关键词：裂解炉用燃烧器；多孔介质；燃烧；污染；数值分析；热态试验中图分类号：TK116 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）S1-0073-11Research and development of porous medium burner in ethylenecracking furnaceLI Ning 1，2，LI Jinke 2，DONG Jinshan 1(1School of Mechanical and Power Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211861, Jiangsu, China; 2Tianhua Instiuteof Chemical Machinery & Automation Co., Ltd., Lanzhou 730060, Gansu, China)Abstract: The burner used in cracking furnace is the key equipment of ethylene plant. It must meet the specific technological requirements and the increasingly strict environmental requirements while keeping the combustion stable. In recent years, the rise of porous medium combustion technology has brought new changes to the burner of ethylene cracking furnace. A new porous medium burner for ethylene cracking furnace was designed and developed by CFD technology and hot experimental method. The combustion state in the double-layer porous media structure was studied by numerical analysis. The upstream of the porous media region was 30 PPI Al 2O 3 foam ceramics, and the downstream was 10 PPI SiC foam ceramics. It was found that the combustion atmosphere in the cracking furnace was more consistent with the equivalent ratio of φ=0.8 and the inlet flow rate u 0=0.8m/s. The joint simulation of the traditional bottom burner and the porous medium side-wall burner in the cracking furnace was carried out. The simulation results showed that the temperature distribution in the furnace was uniform and met the requirements of process and environmental protection. Two porous media burners were prepared and combined with bottom burners for test firing in hot state test furnace. The flame stability was mainly observed. The研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0462收稿日期：2023-03-24；修改稿日期：2023-06-28。

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３０
应用能源技术
２０１５年第２期（总第２０６期）
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—３２３０．２０１５．０２．００９
多孔介质燃烧器研究
朱本奥，匡勇，刘柳，张赕，张保生
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｂｕｎｅｒｒａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｒｅｇｉｖｅｎｆｏｒｖａｒｉｏｕｓｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉｕｍｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｏｆｌａｒｇｅｈｅａｔａｎｄｉｎｔｅｎｓｅｒａｄｉａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｃｏｎｏｍｙｏｆｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｖａｌｕｅｄ．Ｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｋｉｎｄｏｆｕｎｉｑｕｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｈｅｎｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａｕｓｅｄｉｎｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉｕｍｂｕｎｅｒｒａｎｄｉｔｓｐｒｏｓｐｅｃｔｓ、ａｄｖａｎｔａｇｅｓ、ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎ
（１．中国矿业大学电力工程学院，江苏徐州２２１１１６；２．中国矿业大学电力工程学院，江苏徐州２２１１１６）
摘要：多孔介质具有大蓄热和强辐射的特点，以能够提高燃烧的经济性被人们所重视。多孔介质燃烧技术是一种相比于传统燃烧技术是一种近几年来比较新颖独特的燃烧技术，本文介绍了多孔介质应用于燃烧技术及不同类型的多孔介质燃烧器的研究现状、前景、优点和应用，分析不同类型燃烧器之间的联系，并给出各种实验性燃烧器的优缺点。对于不同的多孔介质材
料的研究进行介绍。
关键词：多孔介质；燃烧器；渐变型；往复回流；堆积球
中图分类号：ＴＫ２２３．２３
文献标志码：Ｂ
文章编号：１００９— ３２３０（２０１５）０２— ００３０— ０４
ｂｕｒｎｅｒ。Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａ；Ｂｕｒｎｅｒ；Ｇｒａｄｉｅｎｔｔｙｐｅ；Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｒｅｌｆｕｘ；Ｐａｃｋｅｄｓｐｈｅｒｅｓ
ＳｔｕｄｙｏｆＰｏｒｏｕｓＭｅｄｉｕｍＢｕｒｎｅｒ
ＺＨＵＢｅｎ—ａｏ，ＫＵＡＮＧＹｏｎｇ，ＬＩＵ —Ｌｉｕ，ＺＨＡＮＧＹｉ，ＺＨＡＮＧＢａｏ—ｓｈｅｎｇ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）