什么是分层燃烧

冯老师教育 · 2025-01-03 17:32:27

分层燃烧(Fuel Stratified Injection)是一种燃烧技术,其核心思想是在不同的区域或阶段实现燃料和空气的差异化混合与燃烧,以达到提高燃烧效率、降低污染物排放和节省燃油的目的。具体应用方式如下:

工业锅炉中的应用

根据燃煤颗粒大小进行分层,使燃煤在炉排上形成均匀的料层,空气从炉排底部通入,通过燃料层进行燃烧反应。这种燃烧方式称为层状燃烧或层燃炉,包括手烧炉、机械加煤炉(如链条炉、振动排炉、往复推动排炉、抛煤炉等)。

发动机中的应用

将燃油混合气分成浓、稀两部分,浓混合气在火花塞附近迅速燃烧,稀混合气则在较远处燃烧。通过合理的供气方式,形成两个不同的燃烧层,从而使整个燃烧室内混合气的空燃比不同,提高燃烧效率。

分层燃烧的优点:

提高燃烧效率:通过在不同区域实现燃料和空气的优化混合,使燃烧过程更加充分,从而提高热效率。

降低污染物排放:稀薄燃烧有助于降低氮氧化物等污染物的排放。

节省燃油:在低转速、低负荷时,分层燃烧可以降低燃油消耗,提高燃油经济性。

分层燃烧的缺点:

后处理系统要求高:为了降低排放,需要增加废气后处理系统,这会增加成本和对燃油质量的要求。

技术局限性:分层燃烧技术适用于特定类型的燃烧室和发动机,且对燃料品质有一定要求。

应用现状:

分层燃烧技术在工业锅炉和发动机中均有应用,但由于上述缺点,其应用范围受到一定限制。例如,大众汽车的TSI发动机曾采用分层燃烧技术,但由于环保要求的提高和技术的进步,该技术已经逐渐被均质燃烧技术所取代。

综上所述,分层燃烧是一种通过在不同区域实现燃料和空气差异化混合与燃烧的技术,旨在提高燃烧效率、降低污染物排放和节省燃油。尽管存在一些技术和成本上的挑战,但其在特定应用中仍具有显著优势。

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