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脈沖燃燒技術發明

發布時間:2021-06-28 02:06:58

⑴ 誰做過脈沖爆震噴氣式發動機

所謂脈沖爆炸波航空發動機。是火箭發動機的一種,也有人把他劃分到噴氣發動機類別,但大多數學術人士都將其劃分到火箭發動機類別。 最早實用型的火箭脈沖發動機 是使用煤油的德國V-1式巡航導彈,二戰結束後,蘇聯和美國都取得了這種發動機的設計圖紙和技術人員。但是由於當時的技術限制,這種發動機的熱效率不如渦輪噴氣發動,所以就沒有什麼發展了。 脈沖噴氣發動機的工作原理是回火真空抽氣循環。在燃燒室里,混合氣體被首次點燃後,開始劇烈燃燒,其能量從尾噴口釋放,在釋放過程中,燃燒室內形成低壓真空,燃燒室頂端的燃料噴射口因為壓力作用,向燃燒室噴射霧化燃料,而這時,燃燒室的尾部的燃料還在燃燒,尾部的壓力大於燃燒室內部壓力,於是一部分火焰回沖到燃燒室內部,再次點燃剛噴進的霧化燃料,作功循環大概如此。 再舉個生活中的例子:家裡的天然氣爐子,在點燃後 將其關滅,快要關上的時候,爐口總要爆一下,火焰也突然要猛烈燃燒一下,然後才熄滅,這就是脈沖回火。只要在火焰沒有完全熄滅的時候,再次添加燃料,脈沖燃燒循環就會產生。就形成了脈沖火箭發動機。

⑵ 中國科學家發明可燃冰冷鑽熱采技術是真的嗎

據新華社長春1月19日電記者從吉林大學了解到,經10餘年技術攻關,吉林大學科研團隊研發出陸域天然氣水合物冷鑽熱采關鍵技術,填補了國內該領域空白,前不久獲得2016年國家技術發明獎二等獎。

在海拔4000米的青海省木里盆地,科研團隊利用該技術首次鑽獲了我國陸地天然氣水合物實物樣品,並成功實現了陸地天然氣水合物試開采,打破了國外水合物鑽探取樣技術的壟斷,填補了我國陸域天然氣水合物鑽采技術的空白。

⑶ 動能攔截彈研製背景

動能攔截彈是一種由助推火箭和作為彈頭的動能殺傷飛行器(KKV)組成,藉助KKV高速飛行時所具有的巨大動能,通過直接碰撞摧毀目標的武器系統。20世紀80年代實施「戰略防禦計劃」(SDI)以來,美國為導彈防禦系統研製了多種KKV,其中包括地基中段防禦系統的地基攔截彈(GBI)、「宙斯盾」導彈防禦系統的「標准」3(SM-3)海基攔截彈、末段高空區域防禦系統(THAAD)攔截彈、「愛國者」3(PAC-3)攔截彈以及最新研製的可機動部署的動能攔截彈(KEI)。目前,GBI、SM-3、PAC-3和THAAD攔截彈等都已進入部署階段。

一、地基攔截彈

地基攔截彈(GBI)是地基中段防禦(GMD)系統的「武器」部分,是一種先進的動能殺傷防禦武器,其任務是在地球大氣層外攔截來襲的彈道導彈彈頭並利用「直接碰撞」技術將其摧毀,即在大氣層外(100km以上的高度)攔截來襲導彈。在GBI飛行過程中,作戰管理指控系統通過飛行中攔截彈通信系統向其發送信息,修正來襲彈道導彈的方位信息,使得GBI彈上探測器系統能夠識別指定的目標並進行尋的。

GBI有兩種型號,一種是部署在美國本土的三級動能攔截彈,另一種是計劃部署在歐洲的兩級動能攔截彈。

1. 美國本土部署的三級GBI

美國本土部署的GBI包括一個外大氣層殺傷飛行器(EKV,以碰撞方式摧毀彈頭)、三級固體助推火箭以及發射攔截彈所需的地面指揮和發射設備。波音北美公司和休斯公司(現已並入雷神公司)設計的EKV分別於1997年和1998年進行了試驗。1998年11月,選中雷神公司的EKV。但波音北美公司繼續研製EKV,作為主要的備選方案。EKV本身是一個能夠自主作戰的高速飛行器,由紅外導引頭、制導裝置、姿軌控推進系統和通信設備等組成。雷神公司的EKV重64kg,長約1.4m,直徑0.6m。它採用慣性測量裝置制導,依靠激光起爆系統執行各種指令,如在攔截彈助推段打開閥門和點燃點火器等。其導引頭採用了一種三鏡面不散光望遠鏡系統,將成像聚集到一個由兩個波束分離器和三個256×256焦面陣組成的光學試驗台組件上。為了保證冗餘度,每個焦面陣都有各自獨立的電子器件和信號處理信道,但三個信道的數據都將匯集到一個數據處理器中。據稱,當光進入第一個波束分離器後,部分能量被反射到一個硅CCD焦面陣上,部分光則通過該分離器。在通過第二個波束分離器時,部分能量被反射到碲鎘汞焦面陣。剩餘的光繼續前行,最後撞在第二個碲鎘汞焦面陣上。這樣,光通過每個光反射部件其波段依次變短,物體被三種不同的探測器成像,而且每個探測器是在同一時間看同一物體,只是帶寬不同而已。採用這種方案有很多優點:第一,消除了在不同時間由不同波段對一個物體成像所帶來的問題;第二,採用三個單獨的焦面陣,如果一個或兩個焦面陣出現故障,仍能繼續執行任務;第三,這種系統的光學部分無需致冷,碲鎘汞焦面陣的工作溫度約為70K。

關於助推火箭,美國導彈防禦局(MDA)曾考慮多種方案,其中有研製新的助推火箭和改進現有「民兵」導彈的助推火箭等。1998年8月,當時的彈道導彈防禦局(BMDO)決定以商用助推火箭為GBI的助推火箭(BV)方案。其一級發動機採用阿聯特公司的GEM-40VN固體發動機(最初用於德爾它2火箭),二級和三級發動機採用考頓公司的Orbus 1A發動機。但該計劃進展並不順利,到2001年8月進行飛行試驗時,已經比原進度落後了18個月。MDA最終調整采購戰略,決定由軌道科學公司研製新的助推火箭(命名為OSC Lite),而洛馬公司接手波音公司的商用助推火箭(重新命名為BV+)的工作。軌道科學公司的助推火箭為三級火箭系統,它的很多部件來自該公司的「飛馬座」、「金牛座」和「人牛怪」火箭。

目前,軌道科學公司已經成功進行了兩次助推火箭飛行試驗。2003年2月7日,成功完成了首次飛行試驗。該助推火箭從加利福尼亞州范登堡空軍基地發射,飛行高度達到了1800km,飛行距離達到距發射場5600km。根據飛行試驗後對所採集數據的初步分析,助推火箭的所有主要目標均已實現,包括檢驗攔截彈的設計和飛行特性、通過機載設備採集飛行數據、確認推進系統預期達到的性能指標。2003年8月16日,軌道科學公司圓滿完成第二次助推火箭發射,其試驗目的包括檢驗火箭的設計和飛行特性;確認制導、控制和推進系統的性能。

而洛馬公司的助推火箭首飛試驗推遲到了2004年1月。該公司研製的助推火箭一直受技術問題和工業事故所困擾,遠遠落後於軌道科學公司助推火箭的發展。但按照目前的戰略,MDA支持上述兩家公司研製助推火箭,從而降低導彈防禦計劃的風險。

因此,從2004年以來進行的GMD系統飛行試驗以及所部署的地基攔截彈採用的均是軌道科學公司研製的助推器,而之前飛行試驗採用的只是一種代用的兩級助推火箭。截至2008年,美國已經部署了24枚動能攔截彈,其中21枚部署在阿拉斯加,3枚部署在加利福尼亞州的比爾空軍基地。預計到2013年左右,在美國本土部署的GBI將達到44枚左右。

2. 計劃在歐洲部署的兩級GBI

美國目前已經決定在歐洲部署導彈防禦設施,包括在波蘭建立攔截彈陣地,2011~2013年間部署10枚遠程地基攔截彈;將現在太平洋試驗靶場使用的地基X波段雷達樣機(GBR-P)改進後部署在捷克。

在歐洲部署的GBI與美國本土部署的GBI基本相同,也是由助推火箭和EKV組成;但不同的是美國本土部署的GBI採用三級助推火箭,而歐洲部署的GBI採用兩級助推火箭。兩級GBI的最大速度略低於三級GBI,約7km/s,攔截高度200km。MDA稱這種攔截彈更適於在歐洲的交戰距離和時間要求。該攔截彈地下發射井的直徑和長度比「民兵」3導彈等進攻型導彈所用的地下發射井小得多。

二、「標准」3海基攔截彈

「標准」3(SM-3)導彈是「宙斯盾」海基導彈防禦系統採用的攔截彈。該彈包括SM-3 Block 0基本型、SM-3 Block 1型系列(1型、1A型、1B型)和Block 2型系列(2型和2A型)。目前,美國已經部署了少量的SM-3 Block 1型攔截彈,正在研製Block 1B型以及Block 2型系列。

1. SM-3 Block 1型系列

SM-3 Block 1型系列導彈(直徑約0.35m)的關機速度在3~3.5km/s之間,具備攔截近程和中程彈道導彈的能力。

SM-3 Block 1型導彈是以大氣層內防禦使用的兩級SM-2 Block 4A導彈為基礎,改進成四級大氣層外使用的攔截導彈。SM-3導彈第一級、第二級採用了SM-2 Block 4A型導彈的發動機(MK-72助推器和MK-104雙推力火箭發動機),增加了第三級火箭發動機、一個新的頭錐和外大氣層輕型射彈(LEAP)動能彈頭。第三級火箭發動機(TSRM)的設計是以美國空軍菲利普斯實驗室「先進固體軸向級」(ASAS)計劃所開發的技術為基礎。為了提高能量管理的靈活性,TSRM現包括兩個獨立的推進劑葯柱,按照指令兩次點火。兩次脈沖工作能獨立地按照指令點火,以獲得最大的時間上的靈活性。第一個脈沖為第三級提供變軌機動,而第二個脈沖能用於修正相對位置誤差,這種誤差在中段飛行期間有可能增大。對於較短交戰距離來說,可能不需要第二個脈沖。第一個脈沖發動機熄火參數和第二個脈沖發動機點火參數由大氣層外中段導引演算法計算產生。

TSRM的前面是一個改進的制導設備段(GS)。把制導設備段放在第三級上,可為動能彈頭提供更大的空間,主要作用包括:(1)用於遠程飛行的電力設備;(2)「宙斯盾」武器系統的通信;(3)遙測;(4)飛行終止電子設備;(5)GPS輔助的慣性導航(GAINS)。GAINS用於在攔截彈中段飛行期間提供較高的制導精度。GPS的信息與雷達的修正數據相結合,可以為攔截彈提供更高的狀態精度。為了確保高攔截成功率,SM-3導彈即使在沒有GPS數據的情況下也能作戰使用。
攔截彈的第四級是LEAP動能彈頭。動能彈頭本身能自動調節方向和高度,作大機動飛行。LEAP動能彈頭高度模塊化,結構緊湊,已經進行了空間試驗,用於防禦中遠程彈道導彈。為了提高動能彈頭的系統性能、部署能力及費效比等,LEAP必須控制在10kg量級,一般在6~18kg之間,帶有彈射機構的LEAP為16.7kg,長約0.56m,直徑0.254m。LEAP動能彈頭主要由導引頭、制導設備、固體軌姿控系統(SDACS)以及介面彈射器機構等四部分組成。SDACS包括一個主發動機和兩個脈沖發動機。在2003年6月進行的FM-5飛行試驗中,SDACS系統主發動機工作(即在持續燃燒模式下)使彈頭過熱,因此其它兩個脈沖(脈沖1和脈沖2)使轉向球出現裂紋。為此,2004年部署的首批5枚SM-3 Block 1型導彈只具備持續燃燒的功能,禁用了兩次脈沖燃燒。目前正在對SDACS系統進行改進。

SM-3 Block 1型導彈的動能彈頭採用單色長波紅外導引頭和固體SDACS推進系統,具備目標識別能力,在海基導彈防禦系統飛行試驗中成功地完成了攔截靶彈的任務。

SM-3 Block 1A型導彈與Block 1型導彈的區別不大,只是在Block 1型導彈的基礎上改進了某些部件。Block 1A型導彈仍然採用單色導引頭,其動能彈頭採用了全反射光學系統和先進的信號處理器。

目前雷神公司還在開發SM-3 Block 1B。該型導彈包括先進的雙色紅外導引頭、先進的信號處理器和一套節流軌姿控系統(TDACS)。TDACS能夠動態調整彈體的推力和運轉時間,而且很可能會提供更大的推力,使系統應對不同威脅的能力更強。

2. SM-3 Block 2型系列

美國還正在與日本共同研製SM-3 Block 2型和Block 2A型導彈(直徑約為0.53m),關機速度將比Block 1型系列導彈提高45%~60%,達到5~5.5km/s左右,具備攔截洲際彈道導彈的能力。美日的研製工作由美國的雷神公司和日本的三菱重工公司共同承擔。日本主要參與導引頭、軌姿控系統(DACS)、第二級火箭發動機和蚌殼式頭錐的研製。Block 2型的主要改進如下:

● 第二級將採用直徑53cm的火箭發動機;

● 動能彈頭採用雙色導引頭,對突防裝置具有更強的識別能力;

● 改進動能彈頭信號處理器,視場內識別的彈頭數量增加;

● DACS可能採用延長固體燃料燃燒時間或增加DACS長度的液體DACS或液體/固體燃料混合系統;

● 新型蚌殼式頭錐。

SM-3 Block 2A型導彈則是在Block 2型導彈的基礎上,採用了比Block 2型更大的動能彈頭,提高動能彈頭的軌控能力。MDA計劃2009年進行Block 2型攔截彈火箭發動機試驗,2013年左右部署Block 2型導彈,2015年部署Block 2A型導彈。

三、THAAD攔截彈

THAAD是一種高速動能殺傷攔截導彈,由固體火箭推進系統、KKV和連接這兩部分的級間段等部分組成。THAAD全彈長6.17m,最大彈徑0.37m,彈重660kg。

KKV主要由捕獲和跟蹤目標的中波紅外導引頭、制導電子設備(包括電子計算機和採用激光陀螺的慣性測量裝置)以及用於機動飛行的軌姿控推進系統組成。整個攔截器(包括保護罩)長2.325m,底部直徑為0.37m,重量為40~60kg。

KKV裝在一個雙錐體結構內:前錐體為不銹鋼製造,其上有一個矩形的非冷卻藍寶石板,作為導引頭觀測目標的窗口;後錐體用復合材料製造。為了保護導引頭及其窗口,在前錐體的前面還有一個保護罩,由兩塊蚌殼式的保護板組成,在導引頭即將捕獲目標之前拋掉。在大氣層內飛行期間,保護罩遮蓋在頭錐上,以減小氣動阻力和保護導引頭窗口不受氣動加熱。

導引頭的設計包括一個全反射Korsch光學系統和凝視焦平面陣列。THAAD攔截彈在前7次飛行試驗中,其紅外導引頭採用硅化鉑焦平面陣列,陣列規模據信為256×256元。從第8次試驗起,THAAD攔截彈的紅外導引頭改為碲化銦焦平面陣列,很可能是多色的焦平面陣列。

KKV的變軌與姿控系統提供姿態、滾動和穩定控制,也提供最後攔截交戰的變軌能力。軌控和姿控系統包括單獨的氧化劑箱、推進劑箱、增壓劑箱和軌控與姿控發動機。軌控系統由4台發動機組成,姿控系統由6台較小的發動機組成(4台俯仰與滾動控制發動機,2台偏航控制發動機)。

用於制導的集成電子設備組件包括幾台簡化指令的計算機,用以改進直接碰撞殺傷制導;而採用環形激光陀螺的慣性測量裝置用於測量和穩定平台的運動,並作為尋的頭的測量基準。

THAAD攔截彈發射前由攔截彈裝運箱提供保護。該裝運箱用石墨環氧樹脂材料製造,以使重量最小。裝運箱採用氣密式密封,在攔截彈儲存或運輸時提供保護。裝運箱也起發射筒的作用,被緊固在有10枚攔截彈的托盤上。該攔截彈的托盤再安裝在發射車上。攔截彈直接從裝運箱中發射出去。

2007年1月,洛馬公司被授予生產THAAD的合同,包括48枚攔截彈、6輛發射車和2個火力控制與通信單元,2008年部署了首批24枚攔截彈。美國陸軍計劃最終將采購1400多枚THAAD攔截彈。

四、可機動部署的動能攔截彈

GBI、SM-3、THAAD和PAC-3攔截彈等都屬於動能攔截彈。但這些攔截彈都是單一用途的,只能用於各自的武器平台系統。這些攔截彈的助推器多數是由原有導彈武器系統的助推器改進而成,如SM-3和PAC-3的助推器都是分別由相同名稱的艦空導彈和地空導彈的助推器改進而成,GBI助推器的早期方案也是採用「民兵」3導彈的助推器,後來調整為採用商業運載火箭的發動機。這些助推器的加速性能都不高,存在著兩個主要缺陷:一是應用平台單一,二是性能受到限制。這些缺陷使攔截彈的效費比難以提高,在作戰中也缺乏靈活性。

因此,美國從2002年就已經開始考慮研製下一代可機動部署的多用途(用於助推段、上升段和中段攔截)動能攔截彈(KEI)。其目的是通過通用助推器與有效載荷的逐漸集成,利用可機動部署能力和戰場空間的交戰靈活性來逐步增強一體化導彈防禦體系的多層次攔截能力和健壯性,並且達到較高的效費比。KEI要達到的這些能力是一體化彈道導彈防禦系統(BMDS)采辦策略中非常重要的目標。

在KEI方案中將設計一種通用的集裝箱式的高加速度攔截彈。KEI由機動發射車、攔截彈和作戰管理系統組成。一個KEI連包括5輛機動發射車(每個發射車裝備2枚攔截導彈)和6輛運載作戰管理系統的高機動性多用途輪式車輛(每輛裝載4個S波段天線的卡車)。利用7架C-17運輸機可以在24h內將一個KEI連部署到世界任何地方,並且能在部署後3h內做好作戰准備。

KEI攔截彈長約11.8m,彈徑1.02m,重10.44t,體積約是SM-3的兩倍。KEI的殺傷器由自動導引系統、SM-3導彈的電子系統以及為GBI研製的軌姿控系統等組成。KEI可在60s的時間內加速到6km/s,速度約是SM-3 Block 1型導彈的兩倍。

按照最初的計劃,KEI旨在研製成一種新型可機動部署的助推段/上升段動能攔截彈,作為機載激光助推段攔截系統的後備方案。但是隨著該計劃的發展,MDA已將KEI助推器按通用助推器使用,與多用途殺傷飛行器和先進的具有目標識別能力的有效載荷(如子母攔截器MKV)進行集成,以增強GMD、「宙斯盾」、THAAD和PAC-3等的能力。

KEI計劃目前進展比較順利,成功地進行了第一級和第二級發動機靜態點火試驗,初步驗證了這兩級發動機應用於高加速度、高速度以及高機動能力導彈方案的可行性。今後,還將陸續進行一系列發動機靜態點火試驗,利用獲取的數據進一步優化設計,為2009年計劃進行的首次助推器飛行試驗做准備。

KEI既可陸基部署,也可海基部署。預計,陸基KEI將於2014~2015年左右具備初始作戰能力,海基KEI的部署時間尚未確定。

五、PAC-3攔截彈

PAC-3型導彈由一級固體助推火箭、制導設備、雷達尋的頭、姿態控制與機動控制系統和殺傷增強器等組成。彈頭與助推火箭在飛行中不分離,始終保持一個整體。PAC-3導彈的殺傷增強器增大了攔截目標的有效直徑。該裝置位於助推火箭與制導設備段之間,長127mm,重11.1kg。殺傷增強器上有24塊0.214kg重的破片,分兩圈分布在彈體周圍,形成以彈體為中心的兩個破片圓環。當殺傷增強器內的主裝葯爆炸時,這些破片以低徑向速度向外投放出去。

六、新型動能攔截器——子母攔截器

如何從「威脅雲團」(由彈頭、彈體和誘餌組成)中識別來襲彈頭是目前中段防禦系統面臨的重大挑戰之一。而GBI和SM-3導彈目前均是攜帶單個動能攔截器,在無法有效解決識別目標問題的情況下,攔截一枚具有復雜突防裝置的導彈就可能需要多枚攔截彈。為此,MDA於2002年公布了微型殺傷攔截器(MKV)計劃,即利用微型化技術,使一枚攔截彈攜帶數十個攔截器,採用一種「多對多」的策略來有效彌補彈頭識別方面的不足,降低對來襲導彈發射前的情報需求和對導彈防禦系統識別能力的需求。

冷戰時期,美蘇1972年簽訂的《反導條約》嚴格限制研製子母殺傷器用於國家導彈防禦中。但由於該條約存在一些漏洞,美國實際上已經很早就開始相關技術的研究。20世紀90年代中期,美國海軍與當時的彈道導彈防禦局合作,研製一種用於戰區導彈防禦系統的微型攔截器——LEAP。2002年6月,美國退出《反導條約》後,MKV計劃正式對外公布。2004年,洛馬公司獲得研製和驗證微型殺傷器的合同,為期8年,要求攔截器和母艙適用於現有的以及計劃發展的各種助推火箭。同時,微型攔截器計劃正式更名為子母攔截器(MKV)。

MKV體積小,重量輕,對運載工具的要求較低。新MKV概念是針對GMD目標識別問題提出來的,未來可用於GBI、SM-3和KEI上。MKV計劃引進了一種雙色導引頭和改進的液體軌姿控系統。MDA曾估計單個攔截器的重量在2~10kg之間。現在預計每個攔截器大約重5kg,直徑15~20cm,長25cm,大小如咖啡罐。具體攜帶的攔截器數量是保密的,如果使用GBI攜帶的話,攔截器應在10個以上。MDA和洛馬公司的官員一直暗示,一枚攔截彈將可以攜帶24個攔截器或者更多。但是如果現在的估計是准確的(即每個攔截器為5kg),現有的或者計劃研製的助推火箭能夠攜帶的攔截器數量似乎將大大少於24個。而且,由於攔截器必須有足夠的質量,以便採用「碰撞殺傷」的方式進行攔截,因此不能無限制地減小攔截器的尺寸。

MKV的具體方案如下:攔截彈發射後,在導彈防禦系統探測器(包括海基X波段雷達以及天基跟蹤與監視系統)的引導下飛向目標。母艙與助推火箭分離後,利用自身配置的目標識別裝置探測目標,為攔截器分配打擊目標的任務,釋放攔截器。母艙上的遠程紅外探測器探測、跟蹤及識別彈頭和誘餌。每個攔截器都會從母艙接收到瞄準信息。對於每一個已識別的彈頭可能需要分配幾個攔截器進行攔截。每個攔截器也都在自身的光學探測器(工作在可見光和紅外波段)制導下,飛向「威脅雲團」,將所有可能的目標全部摧毀。即便與母艙分離,攔截器仍將能實時接收到母艙提供的目標修正信息。

目前MKV計劃的重點是研製所需的微型化硬體。攔截器微型化技術面臨嚴重的挑戰,如何消除攔截器封裝組件產生的熱量也是亟待解決的難題。

2005年完成了攔截器導引頭關鍵設計評審、導引頭軟體產品設計評審、成像穩定性試驗、導引頭軟體關鍵設計評審以及製造導引頭部件的電路板。2006年3月,洛馬公司完成了首個「探索者」導引頭的研製,在硬體迴路設施中進行試驗,模擬殺傷器的振動工作環境。在復雜的光電試驗中,驗證了導引頭和相關殺傷器電子設備的功能。2006年7月,洛馬公司又進行了MKV攔截器軌姿控推進裝置的初始試驗,驗證使用單組元液體推進劑的軌姿控系統用於MKV的可行性。試驗表明,實際飛行重量的推進裝置樣機以及閥門組合等達到了規定的性能和壽命指標。

MKV計劃在完成硬體迴路試驗、殺傷器(KV)懸浮試驗、KV飛行試驗後,最終將於太平洋試驗台上對母艙(CV)和KV等進行BMDS系統級飛行試驗。預計2010~2011年間開始系統飛行試驗。
MKV的技術可能會帶動助推段攔截技術的發展,甚至帶動天基攔截技術的發展。但是,也有技術專家對MKV技術提出質疑。他們認為,MKV可能在對付誘餌方面比較有效,但對其它類型的突防措施卻不能提供什麼幫助,例如通過在彈頭表面塗上顏色等簡單的戰術就會影響光學探測器的探測性能等。

⑷ 脈沖燃燒技術

顧名思義,脈沖燃燒控制採用的是一種間斷燃燒的方式,使用脈寬調制技術,通過調節燃燒時間的占空比(通斷比)實現窯爐的溫度控制。燃料流量可通過壓力調整預先設定,燒嘴一旦工作,就處於滿負荷狀態,保證燒嘴燃燒時的燃氣出口速度不變。當需要升溫時,燒嘴燃燒時間加長,間斷時間減小;需要降溫時,燒嘴燃燒時間減小,間斷時間加長。

脈沖燃燒控制的主要優點為:

傳熱效率高,大大降低能耗。
可提高爐內溫度場的均勻性。
無需在線調整,即可實現燃燒氣氛的精確控制。
可提高燒嘴的負荷調節比。
系統簡單可靠,造價低。
減少NOx的生成。

⑸ 有誰知道超燃沖壓發動機和脈沖爆震發動機

燃沖壓發動機
[編輯本段]航空航天
噴氣式發動機的燃料燃燒需要氧氣,但大氣層外沒有足夠的氧氣來維持燃燒。因此,飛往太空需要火箭推進,還要攜帶燃料和氧化劑。即使像太空梭這樣當今最先進的發射系統,液氧和固體氧化劑也佔去了發射重量的一半,這才保證了在進入地球軌道的整個航程中,燃料能持續燃燒。超聲速燃燒沖壓式發動機可能是解決方法之一。它簡稱超燃沖壓發動機,可以在攀升過程中從大氣里攫取氧氣。放棄攜帶氧化劑,從飛行中獲取氧氣,節省重量,就意味著在消耗相同質量推進劑的條件下,超燃沖壓發動機能夠產生4倍於火箭的推力。經過幾十年間歇式的發展,超燃沖壓發動機終於插上翅膀,成為現實。研究人員計劃在2007年、2008年進行關鍵的全尺寸發動機地面試驗,並在2009年展開一系列突破技術屏障的飛行試驗。

脈沖爆震發動機
所謂脈沖發動機。是火箭發動機的一種,也有人把他劃分到噴氣發動機類別,但大多數學術人士都將其劃分到火箭發動機類別。
最早實用型的火箭脈沖發動機 是使用煤油的德國V-1式巡航導彈,二戰結束後,蘇聯和美國都取得了這種發動機的設計圖紙和技術人員。但是由於當時的技術限制,這種發動機的熱效率不如渦輪噴氣發動,所以就沒有什麼發展了。
脈沖噴氣發動機的工作原理是回火真空抽氣循環。在燃燒室里,混合氣體被首次點燃後,開始劇烈燃燒,其能量從尾噴口釋放,在釋放過程中,燃燒室內形成低壓真空,燃燒室頂端的燃料噴射口因為壓力作用,向燃燒室噴射霧化燃料,而這時,燃燒室的尾部的燃料還在燃燒,尾部的壓力大於燃燒室內部壓力,於是一部分火焰回沖到燃燒室內部,再次點燃剛噴進的霧化燃料,作功循環大概如此。
再舉個生活中的例子:家裡的天然氣爐子,在點燃後 將其關滅,快要關上的時候,爐口總要爆一下,火焰也突然要猛烈燃燒一下,然後才熄滅,這就是脈沖回火。只要在火焰沒有完全熄滅的時候,再次添加燃料,脈沖燃燒循環就會產生。就形成了脈沖火箭發動機。

⑹ 脈沖式噴氣發動機工作原理【急需】

脈沖噴氣發動機的工作原理是回火真空抽氣循環。在燃燒室里,混合氣體被首次點燃後,開始劇烈燃燒,其能量從尾噴口釋放,在釋放過程中,燃燒室內形成低壓真空,燃燒室頂端的燃料噴射口因為壓力作用,向燃燒室噴射霧化燃料,而這時,燃燒室的尾部的燃料還在燃燒,尾部的壓力大於燃燒室內部壓力,於是一部分火焰回沖到燃燒室內部,再次點燃剛噴進的霧化燃料,作功循環大概如此。
再舉個生活中的例子:家裡的天然氣爐子,在點燃後
將其關滅,快要關上的時候,爐口總要爆一下,火焰也突然要猛烈燃燒一下,然後才熄滅,這就是脈沖回火。只要在火焰沒有完全熄滅的時候,再次添加燃料,脈沖燃燒循環就會產生。就形成了脈沖火箭發動機。
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⑺ 燃氣熱水器的脈沖燃燒,是外面的連接管漏氣嗎

你這熱水器是外面的燃氣管漏氣燒壞的,如果熱水器內部漏氣,熱水器有自動安全保護功能,不會燒成這樣的,請採納吧。

⑻ 哪裡的焚燒爐擁有發明專利技術

目前國內、外城市生活垃圾處理方式採用的主要有衛生填埋、高溫堆肥和焚燒等三種處理方式。衛生填埋、高溫堆肥由於佔地面積大、二次環境污染,其的使用比例越來越少。但是以無害化、資源化、減量化為最終處理目標的焚燒處理越發地得到高速發展,使得城市生活垃圾的焚燒技術獲得了廣泛的應用。焚燒處理的技術特點是:減容效果顯著、無害化程度高;焚燒處理設施佔地面積小,對周圍環境沒有二次污染;在垃圾熱值較高、處理達到一定規模時,還可以利用其餘熱發電或供熱。焚燒處理方式能最快地、最大限度地實現固體廢物無害化、穩定化、減量化,大型的處理系統還備有熱能回收與利用裝置,使其變廢為寶、廢舊利用回收能源,成了垃圾處理的環保主流。焚燒技術正朝著高效、節能、低造價、低污染的方向發展。因此,經濟發達、垃圾熱值較高的城市,因此採用先進的焚燒技術來進行城市垃圾的處理是最佳選擇和投資。垃圾焚燒處理工藝技術和設備已日趨成熟。我國主流垃圾處理焚燒爐型包括:Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐、馬丁爐往復式機械爐排爐、LXRF系列立式旋轉窯焚燒爐、流化床焚燒爐等。而且其它配套發電或供熱的生產技術及設備如:余熱鍋爐、汽機、煙氣脫硫、水處理系統、電氣、自動控制等基本上都是大同小異,並且已經很成熟。在此淺析我國國內常見的幾種垃圾處理焚燒爐。

2、幾種常用焚燒爐型號

2、1Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐

Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐是由美國John . N Basic Sr發明地,專門用於焚燒處理固體廢物的專利技術。經過不斷改進、完善,現已擁有7百多項受美國和世界其它國家保護的獨立專利技術,該項技術被廣泛用於處理生活垃圾、工業垃圾、醫院衛生廢棄物、淤泥和廢橡膠輪胎等,在全世界共建共有1百多座採用該項技術的垃圾焚燒裝置。

2、1、1脈沖拋動式垃圾焚燒爐的主要特點

1)處理垃圾范圍廣泛。能夠處理工業垃圾、生活垃圾、醫療廢棄物、廢棄橡膠輪胎等,並且垃圾入爐焚燒前不需進行任何預處理。

2)脈沖拋動爐排技術的焚燒爐,有自清潔功能。爐排上空氣通道向下傾斜設計,吹入的空氣一方面起道吹掃爐排功能;另一方面防止垃圾堵塞空氣通道。另外爐排的懸吊機構和動力裝置全部設置在爐膛外部,便於檢修維護。

3)爐排結構新穎。該爐每塊爐排為整體爐排,採用懸吊式階梯形結構,垃圾的運動軌跡始終在凹槽內,與四周水冷壁接觸較少。

4)燃燒熱效率高。正常燃燒熱效率80%以上,除焚燒爐點火以及偶爾連續性的雨天造成垃圾中水份過大(60%以上)時,為使二燃室的溫度保持在8500C以上,需噴入少量燃油助燃外,正常情況下即使是焚燒水份很大的生活垃圾(50%以內),也不需添加煤或重油等輔助燃料。

5)運行維護費用低。由於採用了許多特殊的設計(如整體爐排),沒有龐大復雜的機械傳動系統,整個傳動系統都設計在爐膛之外,傳動部件沒有暴露在爐膛內高溫下,因此本焚燒爐的事故率和維護量都很低,節省了維護費用。以及較高的自動化控制水平,因此運行維護人員少,維修工作量也較少。

6)可靠性高 。國產設備,近年來運行表明,該焚燒爐故障率低。

7)排放物控制水平高。 嚴格控制煙氣在二、三級再燃燒煙道的燃燒過程,嚴格地控制燃燒溫度、空氣配比量和停留時間,達到減少碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物等有害氣體的生成。經測試,煙氣排放物中CO含量1—10 PPM,HC含量2—3 PPM,NOx含量35 PPM,低於美國及歐洲煙氣排放標准,特別是系統保證煙氣在燃燒系統中(850℃以上的溫度)停留不少於2秒鍾,使二惡英排放降到最低,完全達到歐美國家的排放標准。

2、1、2工作原理

垃圾經自動給料單元送入焚燒爐的乾燥床乾燥,然後送入第一級爐排,在爐排上經高溫揮發、裂解,爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動,將垃圾逐級拋入下一級爐排,此時高分子物質進行裂解、其它物質進行燃燒。如此下去,直至最後燃盡後進入灰渣坑,由自動除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入並與垃圾混合燃燒,同時使垃圾懸浮在空中。揮發和裂解出來的物質進入第二級燃燒室,進行進一步的裂解和燃燒,未燃盡的煙氣進入第三級燃燒室進行完全燃燒;高溫煙氣通過鍋爐受熱面加熱蒸汽,同時煙氣經冷卻後排出。

2、1、3焚燒機理

垃圾入爐焚燒前不需進行任何預處理。生活垃圾廢物經自動或人工控制的給料機送入焚燒爐乾燥爐爐排架乾燥、熱解,在乾燥爐架上,接受主爐膛中的輻射熱後,蒸發出垃圾中的水分,使固體垃圾更加容易燃燒。此階段(乾燥熱解氣化段)控制燃燒空氣量,供氧量不足。同時部分垃圾在高溫輻射作用下,開始進行化學分解,其中的部分高分子烴類和一氧化碳等可燃物揮發出來,乾燥爐排處溫度控制在500℃~600℃左右,這樣就有了最佳的熱分解溫度,可以達到最好的分解效果,由於引風機的作用,這部分氣體在主爐膛內的停留時間很短,只有1~2秒鍾,由於氧氣供應並不充分,只有25%的碳氫化合物在主爐膛燃燼,15%的固定碳在爐排燃燼,其餘60%左右的揮發性碳氫化合物進入再燃室。烘乾後進入第一級爐排,在爐床上經熱解產生出的揮發性物質和可燃物在高溫下燃燒。垃圾燃燒剩餘的固體物留置在爐排上,通過與空氣的劇烈混合和爐排的拋動,垃圾被拋入下一級爐排繼續燃燒。共計有六級脈沖焚燒爐排。如此下去,道斯爐燃燒原理示意圖直至進入最後一級爐排燃燒時,噴入的空氣量使廢料完全燃盡後,進入灰渣坑,由自動除渣裝置排出。此時就整個焚燒爐爐膛與再燃室介面狀態看,空氣、燃料顆粒、揮發分略呈不完全燃燒狀態由於各級爐排的燃燒強度和燃燒廢物量不一樣,所需的空氣量不同,因此每層爐排的振動頻率和擺動幅度也不一樣,完全由計算機控制,准確性高。根據燃燒特點和傳熱方式的不同,可分為三個階段:第一階段在爐膛內布置有膜式水冷壁管,接受燃料燃燒的輻射熱能。燃燒空氣由每個爐排的下部風機送入,經噴嘴進入爐膛,在氣流作用下廢物保持鬆散浮動燃燒,因此這種焚燒爐既有爐排爐的特點,又有少量流化床的特點。爐床燃燒後的煙氣中有許多焦炭顆粒和未燃燒物質,此時溫度達860℃;第二階段是隨著煙氣進入第一級再燃燒煙道與定量高速噴入的空氣劇烈混合燃燒,仍有未燃燼繼續進入第二級再燃燒煙道與過量空氣劇烈混合繼續燃燒,溫度達1000℃,此過程沒有熱交換,主要目的是提高煙氣的溫度加快煙氣中有害物質的分解;第三階段為控制余熱鍋爐進口溫度,從省煤器出口處抽取部分190℃的煙氣回送至余熱鍋爐前混合,使進入余熱鍋爐的煙氣溫度保持在760℃,燃燒完全的高溫煙氣經過過熱器、省煤器、空氣預熱器進行對流換熱,然後經干石灰與活性碳吸收處理,再經過半乾式煙氣處理設備和布袋吸塵器經引風機抽出,由煙筒排往大氣,吸收塔下部飛灰與石灰等混合物由排灰裝置排出。

2、2馬丁爐型機械爐排爐

2、2、1馬丁爐型垃圾焚燒爐的主要特點

爐排的材質要求和加工精度要求高,要求爐排與爐排之間的接觸面相當光滑、排與排之間的間隙相當小。1)處理垃圾范圍廣泛。但是,在垃圾貯坑的垃圾進行分區堆棧、發酵、翻拌混合可使垃圾的組分均勻; 2)爐排爐的爐床由眾多的爐條組成。馬丁爐條用高鉻耐熱、耐磨鑄鐵製造,材質性能較為優異,結構上也有獨到之處,爐條的筋板作成封閉的一次風通道,利用一次風的高速流動將爐條的熱量帶走,起到散熱翅片的作用,有效地降低爐條的工作溫度,從而延長了爐條的使用壽命; 3)操作實現全部機械化、自動化; 4)很好的焚燒處理效果; 5)產生煙氣量少,尾氣易於處理,二惡英排放能達到環保標准。

2、2、2工作原理

垃圾通過進料斗進入傾斜向下的爐排(爐排分為乾燥區、燃燒區、燃盡區),由於爐排之間的交錯運動,將垃圾向下方推動,使垃圾依次通過爐排上的各個區域(垃圾由一個區進入到另一區時,起到一個大翻身的作用),直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進入並與垃圾混合;高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產生熱蒸汽,同時煙氣也得到冷卻,最後煙氣經煙氣處理裝置處理後排出。

2、2、3焚燒機理

垃圾由垃圾車運來後,卸入垃圾池中,垃圾吊車將卸下的垃圾進行翻拌、混合,並按垃圾貯坑的作業程序進行分區堆棧、發酵、翻拌混合可使垃圾的組分均勻,避免進爐的垃圾熱值忽高忽低,從而導致爐溫過大的波動;堆棧發酵是解決高水份、低熱值垃圾焚燒的重要經驗,其機理是析出部分水分且產生沼氣,既提高了進爐垃圾的熱值,又使垃圾容易著火燃燒。經過二~三天左右堆棧發酵的垃圾由吊車抓取投進垃圾料斗。料斗與料槽的接合處設有料門,用於點火起爐和熄火停爐操作過程中,料槽內沒有垃圾,關閉料門可使爐膛與外界隔開,維持爐內負壓。按升溫曲線達到投放垃圾時,料門開啟,垃圾沿料槽下落到給料平台並充滿整個料槽,給料裝置將垃圾推送落爐排上,垃圾在爐排翻送過程中受到燃燒器和爐內的熱輻射以及一次風的吹烘,水份迅速蒸發,著火燃燒,爐溫逐步升高,當爐溫達到600℃時,燃燒器退出,垃圾焚燒進入正常狀態,爐溫繼續升高並維持在850℃左右。垃圾在爐排上依次通過乾燥、燃燒和燃燼三個區域,垃圾中的可燃成份完全燃燒,不可燃的灰渣由爐渣滾筒送出落入出渣機中,出渣機貯有水並保持著一定的水位起到水封作用,確保爐內負壓的穩定,灰渣在出渣機內熄火和降溫後被推送出來,由振動輸送帶送去灰渣貯坑,在拋灰機的作用下落入灰渣貯坑中,垃圾經焚燒處理後成為穩定、無害的灰渣。振動輸送帶還有一個作用是使灰渣中的金屬物暴露出來,便於懸掛在振動輸送帶上方的除鐵器將其吸出,匯集後打包回用。垃圾焚燒過程中,有些細灰從爐條之間的縫隙落到各風室中,這些灰稱之為『漏灰』,定時由漏灰排出系統依次打開風室下面的活門,漏灰在風室的風壓作用下落入灰槽中,灰槽一端通出渣機,另一端帶有風門與公共風室連接,漏灰排出系統按程序將風門瞬時打開,將漏灰吹送入出渣機中,最後與灰渣一起被排走。灰渣貯坑上方裝有橋式抓鬥起重機,用抓鬥將匯集在灰渣貯坑中的灰渣抓取,裝車外運、填埋。燃燒用的空氣取自(垃圾池是密封)垃圾貯坑的上方,由鼓風機抽吸和壓送進行二級加熱,第一級為蒸汽暖風機,第二級為煙氣暖風機,風溫提高到250℃左右,然後分成一次風和二次風,一次風進入到爐排下方的公共風室,通過各風室風門的調節,獲得最佳的風量分配,最後經爐條的風道穿過垃圾層進入爐膛,提供垃圾焚燒所需的氧量;二次風通過二次風風道經調節風門從燃燒室上方前、後拱處的兩排噴嘴噴射進爐膛,對燃燒氣進行擾動和補充氧量,達到充分燃燒的目的。燃燒空氣從垃圾貯坑抽取是為了將這些被污染帶有惡臭的空氣送入爐內進行高溫處理,並維持垃圾貯坑的負壓狀態,避免其外逸而造成周圍環境的污染。垃圾燃燒產生的高溫煙氣在引風機的抽吸下首先通過鍋爐第一通道,第一通道水冷壁下部用耐火材料敷設有相當長的衛燃帶,用以減緩熱交換的速度,使在此區域內的煙氣溫度保持著不低於850℃,有利於二惡英最大限度的分解。敷設衛燃帶還可避免水冷壁裸露在高溫煙氣中而產生的高溫腐蝕。煙氣經凝渣管從上而下通過第二通道,採用輻射傳熱進行熱交換,再急轉進入滿布對流受熱面的第三通道和第四通道,加快了熱交換的速度,在鍋爐出口處煙溫降至380℃左右。隨後通過布置有管式煙氣暖風機的第五通道,與空氣進行最後的熱交換,被冷卻到270℃左右。為了保證靜電除塵器入口的煙氣溫度穩定在設定的溫度值,鍋爐的第四通道設有旁路煙道和調節擋板,通過調節流經第四通道的煙氣量來控制靜電除塵器入口的煙溫。完成熱交換後的煙氣進入煙氣處理系統。

2、3LXRF立式旋轉窯焚燒爐

LXRF系列立式旋轉熱解焚燒爐是由深圳市漢氏固體廢物處理設備有限公司和清華大學環境科學與工程系共同研製開發、生產製造的,是垃圾焚燒過程中的關鍵設備。該研製項目為深圳市高新技術項目,並已申報國家863計劃。國家建設部的《建設行業垃圾處理科技發展「十五」計劃和2010年規劃大綱》將此技術的研發列入2006-2010年的科技發展目標中,該焚燒爐採用當今世界上最為先進的熱解氣化焚燒技術,在焚燒爐主體設計上採用了獨特的專利技術。

2、3、1LXRF系列立式旋轉熱解焚燒爐的特點:

設備利用率高,灰渣中含碳量低,過剩空氣量低,有害氣體排放量低,垃圾熱值低時燃燒困難。

1)燃燒機理先進;

2)設備製造、運行成本較低;

3)對國內垃圾適應性強。適合於我國城鎮低熱值、高水分、不分揀的生活垃圾;特別適合於醫療廢物等特種垃圾;部分工業廢棄物;

4)垃圾不需要預處理,操作實現全部自動化;

5)焚燒處理效果好;

6)產生煙氣量少,尾氣易於處理,二惡英排放幾乎為零。

2、3、2工作原理

回轉式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列,爐體水平放置並略為傾斜。通過爐身的不停運轉,使爐體內的垃圾充分燃燒,同時向爐體傾斜的方向移動,直至燃盡並排出爐體。

2、3、3焚燒機理

該爐從結構上分為熱解氣化爐和二燃室。熱解氣化爐內燃燒層次分布,從上往下依次分為乾燥段、熱解段、燃燒段、燃燼段和冷卻段。進入熱解氣化爐的垃圾首先在乾燥段由熱解段上升的煙氣乾燥,其中的水分揮發;在熱解氣化段分解為一氧化碳、氣態烴類等可燃物並形成混合煙氣,混合煙氣被吸入二燃室燃燒;熱解氣化後的殘留物(液態焦油、較純的碳素以及垃圾本身含有的無機灰土和惰性物質等)沉入燃燒段充分燃燒,溫度高達1100-1300℃,其熱量用來提供熱解段和乾燥段所需能量。燃燒段產生的殘渣經過燃燼段繼續燃燒後進入冷卻段,由熱解氣化爐底部的一次風冷卻(同時殘渣預熱了一次風),經爐排的機械擠壓、破碎後,渣系統排出爐外。一次風穿過殘渣層給燃燒段提供了充分的助燃氧。空氣在燃燒段消耗掉大量氧氣後上行至熱解段,並形成了熱解氣化反應發生的欠氧或缺氧條件。由此可以看出,垃圾在熱解氣化爐內經熱解後實現了能量的兩級分配:裂解成分進入二燃室焚燒,裂解後殘留物留在熱解氣化爐內焚燒,垃圾的熱分解、氣化、燃燒形成了向下運動方向的動態平衡。在投料和排渣系統連續穩定運行時,爐內各反映段的物理化學過程也持續穩定進行,從而保證了熱解氣化爐的持續正常運轉。

2、4流化床焚燒爐

2、4、1特點:

流化床燃燒充分,爐內燃燒控制較好,但煙氣中灰塵量大,操作復雜,運行費用較高,對燃料粒度均勻性要求較高,需破碎裝置,石英砂對設備有磨損,設備需要定期維護。

1)利用垃圾、煤的異重比,採用特殊的布風方式,使垃圾在爐內循環燃燒,徹底清潔處理垃圾;

2)通過布置兩級分離器對物料的分離和回送,可以很好地控制燃燒,提高燃燒效率且達99%以上;

3)採用中低溫燃燒(爐膛出口煙溫850℃)和分級送風分段燃燒的方法,有效抑制和降低SO2及NOx的排放;

4)對於含硫分和氯分高的城市生活垃圾,採用爐內添加石灰石以及尾部洗滌的方法來降低如SO2和HCl的排放;

5) 垃圾污水由污水泵送至爐內高溫處理,垃圾儲倉中的臭氣由二次風機抽吸至焚燃爐內作為垃圾焚燒助燃空氣,保持地下水和周圍大氣環境的清潔;

6) 採用獨特的灰渣分選冷卻裝置,在冷卻灰渣的同時,將合適的流化床料分選出並回送至流化床中。

2、4、2工作原理

爐體是由多孔分布板組成,在爐膛內加入大量的石英砂,將石英砂加熱到600℃以上,並在爐底鼓入200℃以上的熱風,使熱砂沸騰起來,再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰,垃圾很快被乾燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕,繼續沸騰燃燒,燃盡的垃圾比重較大,落到爐底,經過水冷後,用分選設備將粗渣、細渣送到廠外,少量的中等爐渣和石英砂通過提升設備送回到爐中繼續使用。

2、4、3焚燒機理

鍋爐採用異重流化床燃燒方式和低倍率分級分離循環返料的燃燒系統,該系統由爐膛、物料分離收集器和返料器三部分組成。爐膛上部由膜式水冷壁組成,下部為一個倒錐體流化燃燒室,亦稱為密相區。底部為水冷布風板,布風板上布置有特殊形式的風帽。布風板下由水冷管構成等壓風室。一次風經等壓風室、布風板風帽進入密相區使燃料開始燃燒,並將物料吹離布風板。二次風由床層上方的二次風口送人爐膛,一二次風比例約為7:3,並可根據燃料變化和運行情況進行調節,既能達到完全燃燒的目的,又能控制SO2和NOx的生成量。

另外,由一次風引出幾支風管從前後牆進入密相區,分別撥動垃圾、煤和返料灰,以便垃圾、煤和返料灰等物料均勻播撒到床料中去,同時加強密相區下部的擾動。

密相區上部為懸浮段,為保證煙氣在爐膛中停留時間大於2秒,爐膛斷面有所擴大。煙氣攜帶物料繼續燃燒,同時向爐膛四周放熱。由於斷面擴大,並且煙氣經懸浮段碰撞爐頂防磨層,部分粗物料返回密相區,煙氣只攜帶細物料離開爐膛進入一級分離器。 一級分離器為四排撞擊式分離器,由凝渣管構成,布置於爐膛出口處,作為爐內分離裝置。煙氣通過一級撞擊式分離器時,物料中較粗部分被分離出來,落人分離器下方收集斗,返回爐膛後循環再燃燒。 經一級分離後的煙氣攜帶較細的物料,再經過過熱器後進入二級分離器——下排氣蝸殼式旋風分離器,將細物料進一步分離和收集起來,通過U型返料器返回到密相區中,繼續循環燃燒。 過熱器為純對流型,分二級,為防止高溫腐蝕,布置在爐膛出口,凝渣管後面。為保證管壁溫度不超溫,沿煙氣流動方向依次為低溫過熱器和高溫過熱器。 兩級過熱器之間設有面式減溫器調節汽溫,考慮到焚燒垃圾煙氣量較大的特點,面式減溫器調溫幅度在0-40℃之間。為防止過熱器管子磨損,除把過熱器布置在一級慣性分離器之後外,過熱器前兩排管子還採用了噴鍍鎳基合金防磨技術。 鍋爐採用兩只蝸殼鋼板式中溫旋風分離器,外部為鋼板結構,內部敷設保溫、絕熱和防磨材料。分離器人口採用蝸殼式布置,能保證分離效率達到99.3%回料閥採用非機械式「U」閥回料器,保證回料通道通暢,並能耐高溫、耐磨損和防粘結。空氣預熱器為立置管式,分上下兩級布置。 空氣預熱器管子採用Ø51×1.5的螺旋槽管,在入口處裝有防磨套管。為防止低溫腐蝕,空氣預熱器下級採用了防腐蝕的考登管。給料系統分為給垃圾和給煤兩個系統,均布置在爐前。給垃圾系統為一鏈輪式給料裝置,垃圾通過鏈輪輸送到爐膛人口,在播垃圾風的吹撒下均勻地散落在床層上。給煤系統由兩台正壓螺旋給煤機組成,單台給煤量均大於滿負荷給煤量。鍋爐燃燒後產生的爐渣通過布風板後側排渣口接至冷渣分選裝置,冷卻後連續出渣。當冷渣分選裝置出現故障時,可利用緊急放渣管採用人工間斷出渣,出渣量以維持適當的料層為准。 旋風分離器分離出來的灰,全部或部分返回爐膛作為調節床料溫度、爐膛出口煙溫和降低鍋爐出口排塵濃度的一種手段。在鍋爐正常運行時,可通過爐膛加砂口適量添加床料以維持料層高度。同時補充部分輔助燃料—原煤,以保證熱電廠的正常供熱和發電。餘杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運行,運行狀況良好。其運行情況 :垃圾焚燒爐,運行穩定,各項技術參數和指標均達到了設計要求,保證了發電機組的正常運行;最長連續運行時間超過一個月;平均每小時焚燒垃圾約7噸,最大量可達到11噸/小時;對垃圾成分、熱值隨季節性變化和適應性好。

3、小結

3、1垃圾預乾燥處理系統

一般來說,在垃圾進入焚燒爐之前,在垃圾貯存庫內放置3~5天時間,可以對垃圾進行初步的乾燥,主要將垃圾中含有的外水,進行乾燥,這部分水分根據垃圾的來源和自然情況的不同,約占垃圾重量的10%~30%左右。這部分水分主要是通過蒸發的形式離開垃圾儲存庫的,垃圾儲存庫有相當大的換氣量,因此相應外水的蒸發量也是相當大的,垃圾中分離出來的水分與垃圾儲存庫中的空氣一起離開,並進入垃圾焚燒爐通過煙囪排放大氣。另有少量在垃圾坑深處的外水則向下匯集,被滲瀝水泵收集後噴入焚燒爐爐膛蒸發。由於滲瀝水要吸收一部分爐膛熱量,且水量不大,因此爐膛並不是時刻接受滲瀝水的噴入的。在滲瀝水需要處理時,先將爐膛溫度調整到上限,並在系統中逐步增加負荷,少量噴入滲瀝水後,再逐步調整。

3、2焚燒爐內的垃圾乾燥系統

被垃圾抓鬥送入焚燒爐的垃圾已經含有外水已經不多了,但仍然有相當多的內水,由於水的汽化吸熱相當大,如果在燃燒過程中這部分水分蒸發,就會使爐內溫度場受到一定的影響甚至影響到燃燒的穩定。因此在燃燒之前將這部分內水分解出來就是十分必要的。

3、2、1在BASIC垃圾焚燒爐爐膛的進口位置,設置了一個垃圾乾燥架,主要就是為了將垃圾中的內水分解出來的裝置。垃圾送進焚燒爐後,不是直接送進爐排表面,而是先放置在乾燥架上。在這里,垃圾通過兩種方式來除去內水。一是接受爐膛的輻射熱;由於爐膛內有一定的溫度場分布,必然有一部分熱量輻射到新進入的垃圾表面,當達到一定溫度後部分水分就會蒸發,並隨煙氣流出焚燒爐爐膛,進入後部的余熱鍋爐等設備的煙道中。二是接受乾燥風的對流換熱;單憑爐膛輻射熱是不能將垃圾中的水分徹底分離出來的,因此在BASIC焚燒爐中,還設置有一個垃圾乾燥系統來進一步在燃燒前分離水分。

3、3爐排結構設計特點

3、3、1對BASIC焚燒爐來說,採用了較大的爐排面積來減低熱灼減率。為此,使熱量集中也是一個相當重要的環節。該爐型的爐排結構採用的是六級階梯形,由爐排兩側向中間逐級向下,並且各個階梯也有一定向下的傾斜度。這樣,隨著爐排的拋動,垃圾在向下一級爐排拋出的過程中,也隨著垃圾減容,向中間匯集。在配風上,也是有中間的空氣量大於兩邊空氣量的趨勢,因此垃圾能夠不斷減少,並集中,在爐排中部強化燃燒,這樣的效果。所以,在爐排中部的傳熱、傳質是最強烈的。爐膛其它位置的溫度相對爐排中間位置的溫度要低一些,但這並不影響垃圾的燃燒完成。垃圾在從一級爐排落入另外一級爐排的時候,能夠變的非常疏鬆,這樣使內部的垃圾也能充分接觸新鮮空氣,在內部燃燒,這樣也可以使整個主要熱量集中在待燃燒的垃圾中,提高垃圾的燃燒速度和燃燒效率。

3、3、2馬丁爐往復逆推+順推式機械爐排。逆推式爐排呈傾斜布置,垃圾依靠自身的重力作用在爐條逆向推動時翻轉並沿爐床向前移動,爐排與水平面成26 0C夾角。爐床的寬度350噸/日的爐排寬約6米,而爐床的長度則決定於垃圾的質量和對灰渣熱灼量的要求,有9段、11段、13段和15段等系列設計,採用15段的爐床長約9.5米,由於爐條的逆向推送使垃圾容易著火燃燒,並延長了垃圾在爐床上的停留時間。爐排以列為單元,根據爐排的寬度分成兩列、三列或四列,列間設置固定的分隔帶,每列固定爐條與活動爐條相間排列,各列活動爐條分別由油缸單獨驅動,按燃燒控制裝置的指令和程序協同動作。爐排的動作包括:各列給料器的往復運動;各列逆推+順推式機械爐排的往復運動;出渣機的往復運動以及料門的開閉。這些運動都是由油缸分別驅動,由液壓站集中控制。根據燃燒的要求,由燃燒控制盤的可編程序控制器(PLC)發出指令,使各動作按照預定的程序依次進行,實現燃燒過程的自動控制。爐排的爐床由眾多的爐條組成,垃圾的燃燒過程是在爐床上進行,爐條的運動使垃圾移動和翻拌,由於爐條的工作條件比較惡劣,容易磨損或燒壞,是機械爐排的易損件。爐條的頭部作有各種形狀的凸台,爐條作往復運動時使爐床上的垃圾得到均勻的攪拌和翻轉,對於燃燒時產生表面固化的垃圾團還有破碎的作用,讓垃圾得到足夠的空氣進行燃燒,利於燃燼。爐排用高鉻耐熱、耐磨鑄鐵製造,材質性能較為優異,結構上也有獨到之處,爐條的筋板作成封閉的一次風通道,利用一次風的高速流動將爐條的熱量帶走,起到散熱翅片的作用,有效地降低爐條的工作溫度,從而延長了爐條的使用壽命。

參考文獻:

1、晉江市垃圾焚燒發電綜合處理廠可行性研究報告

2、 順能垃圾發電廠建設方案

3、龍崗中心城市垃圾焚燒發電廠建設方案

4、深圳漢氏固體廢物處理廠建設項目方案
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⑼ 重慶沃克斯科技股份有限公司怎麼樣

簡介:重慶沃克斯科技開發有限公司成立於2002年,與2012年改制為重慶沃克斯科技股份有限公司。公司於2014年1月24日在「全國中小企業股份轉讓系統」(新三板)成功掛牌,名稱:沃克斯;代碼:430550;重慶沃克斯科技股份有限公司,是一家專業從事蓄熱式燃燒技術、工業爐節能技術的研究、開發與製造的高新技術團體,擁有專業研發團隊、生產基地和製作隊伍。掌握了先進的蓄熱式燃燒技術和控制技術,擁有5項實用新型專利,7項發明專利。我公司將蓄熱式燃燒技術、高速燃燒技術和脈沖燃燒技術完美結合在一起,經過多年的理論開發和實踐,結合我國工業爐的特點,研發成功了具有自主知識產權的蓄熱式燃燒技術——DXGPulse和LXPulse以及PXBurner技術,該技術使我公司生產的加熱、熱處理、熔化等蓄熱式工業爐節能減排和環保指標均達到和超過了國家特等爐的標准;將蓄熱式燃燒技術的應用范圍擴展到全溫段(高溫、中溫和低溫工業爐,室溫~1400℃);解決了傳統工業爐中存在的能耗大、排放高、效率低、精度差等問題,是工業爐領域的一個新突破。相對於傳統工業爐,我公司製造的蓄熱式工業爐不但使節能率提高了30~50%左右,同時NOx的排放也大量減少。公司在此基礎上研發的《爐溫均勻性高、控制精度高的高溫低氧燃燒熱處理爐》項目控溫精度達到±1℃,爐溫均勻性±5℃,與採用高速燒嘴+空氣預熱器的周期性熱處理爐相比較,節能效果超過40%以上。該項目獲得了國家科技部2007年和2009年中小型企業創新基金的支持。2009年公司獲得ISO9001:2008GB/T19001-2008質量體系的認證,2011年,公司生產的分層燃燒自身蓄熱式加熱爐、蓄熱式平焰燃燒加熱爐、蓄熱式熱處理爐,被重慶市科學技術委員會認定為「高新技術產品」。2011年公司被重慶市科學技術委員會評定為「高新技術企業」。公司開發的棒材蓄熱式調質淬火/回火爐(最大棒直徑640mm),通過了美國石油協會(AmericanPetroleumInstitute)的API熱處理裝備資格認證。公司地址:重慶市九龍坡區渝州路18號高創錦業大廈20-2號,
法定代表人:顧向濤
成立時間:2002-03-28
注冊資本:1245萬人民幣
工商注冊號:500901000020407
企業類型:股份有限公司
公司地址:重慶市九龍坡區渝州路18號高創錦業大廈20-2號

⑽ 脈沖航空發動機是什麼原理

所謂脈沖發動機。是火箭發動機的一種,也有人把他劃分到噴氣發動機類別,但大多數學術人士都將其劃分到火箭發動機類別。

最早實用型的火箭脈沖發動機 是使用煤油的德國V-1式巡航導彈,二戰結束後,蘇聯和美國都取得了這種發動機的設計圖紙和技術人員。但是由於當時的技術限制,這種發動機的熱效率不如渦輪噴氣發動,所以就沒有什麼發展了。

脈沖噴氣發動機的工作原理是回火真空抽氣循環。在燃燒室里,混合氣體被首次點燃後,開始劇烈燃燒,其能量從尾噴口釋放,在釋放過程中,燃燒室內形成低壓真空,燃燒室頂端的燃料噴射口因為壓力作用,向燃燒室噴射霧化燃料,而這時,燃燒室的尾部的燃料還在燃燒,尾部的壓力大於燃燒室內部壓力,於是一部分火焰回沖到燃燒室內部,再次點燃剛噴進的霧化燃料,作功循環大概如此。

再舉個生活中的例子:家裡的天然氣爐子,在點燃後 將其關滅,快要關上的時候,爐口總要爆一下,火焰也突然要猛烈燃燒一下,然後才熄滅,這就是脈沖回火。只要在火焰沒有完全熄滅的時候,再次添加燃料,脈沖燃燒循環就會產生。就形成了脈沖火箭發動機。

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