新核航宇基于清华大学能源与动力工程系李苏辉教授团队提出的"面向未来燃气轮机的先进燃烧技术分类体系",结合哈尔滨工程大学燃气轮机技术研究所刘潇副教授团队在航空发动机燃烧室领域的研究成果,以及本公司在工业炉燃烧领域多年的工程实践经验,构建了覆盖"燃烧组织方式—单元燃烧器—空气组分调控—燃烧模式变革"四大维度的工业燃烧技术体系。

该技术体系不仅涵盖了当前国际领先的燃烧技术路线,更针对工业炉领域的具体应用场景进行了工程化适配与优化,形成了从理论创新、数值模拟、关键装备研制到工程应用的全链条技术解决方案。

四大技术维度

参照先进燃烧技术四大改进思路,构建覆盖工业炉全场景的燃烧技术体系框架

01
改进燃烧组织方式
通过增加轴向分级的自由度,实现燃烧过程的精细化调控
轴向燃料分级燃烧技术

技术原理:燃烧室在轴向上分为两级或多级,通过调节各级燃料分配比例,在保证第一级稳定燃烧的前提下降低整体NOx排放。

学术前沿:清华大学李苏辉教授团队研究表明,轴向燃料分级可将NOx排放降低30%以上。GE公司DLN2.6+燃烧室已实现商业运行,NOx排放低于25μmol/mol。

新核航宇:开发了燃料分级低NOx燃烧器系列产品,NOx排放降低40%~60%

专利已授权"一种火焰分割式高速低氮燃烧器及其燃烧方法"(CN115046197B)

轴向空气分级燃烧技术(RQL)

技术原理:将全部燃料注入第一级(富燃级),空气分为两部分分别注入第一级和第二级。第一级维持还原性气氛抑制NOx生成。

新核航宇:采用"富燃→快速掺混→贫燃"三级燃烧组织方式,相关成果发表于《工业加热》期刊。

应用加热炉钢包烘烤器

02
改进单元燃烧器
聚焦微混燃烧和低旋燃烧两大技术路线,提升燃烧效率与稳定性
微混燃烧技术

技术原理:将空气与燃料在微小管道内进行预混,达到高度均匀的混合状态。火焰小、无回流区,减少了NOx在火焰区的生成。

学术前沿:美国能源部资助研究表明,在F级燃气轮机满负荷工况下NOx排放低至8μmol/mol(60%H₂-40%N₂燃料)。

新核航宇:将微混燃烧原理应用于纯氧燃烧器设计,开发了多管式氧燃枪系列产品。

论文《喷孔形状对纯氧燃烧特性的影响机理研究》(2025年第54卷第10期)

低旋燃烧技术

技术原理:通过内外两个流道设计消除涡破碎和回流区,形成稳定的抬升火焰。

学术前沿:低旋燃烧技术在Solar Turbines高压试验台和Taurus 70燃气轮机上已验证,天然气NOx排放低于5μmol/mol。

新核航宇:高速低氮燃烧器采用低旋流设计理念,实现宽负荷范围内的稳定燃烧。

专利已授权CN115046197B

03
改变空气组分
通过改变参与燃烧的空气组分,从根本上改变燃烧反应路径和温度分布
富氧燃烧技术

技术原理:使用纯氧或高浓度氧作为氧化剂,主要燃烧产物为CO₂和H₂O,彻底消除了NOx生成的氮源。

学术前沿:李苏辉教授团队提出了分级给氧的富氧燃烧室概念,刘潇副教授团队开展了超临界富氧燃烧研究。

新核航宇:国内工业炉纯氧燃烧技术的领先企业,开发了纯氧燃烧器、纯氧钢包烘烤器、铝锭加热炉纯氧燃烧系统等产品系列。

专利已授权"一种纯氧燃烧器及燃烧方法"(CN113983463B)

烟气循环技术(EGR)

技术原理:将部分烟气回流至燃烧区,稀释炉气中的O₂浓度,降低燃烧温度,从而减少NOx生成。

新核航宇:蓄热式燃烧系统本质上实现了烟气余热的循环利用,通过高效板式换热器将烟气余热回收用于预热助燃空气。

应用蓄热式燃烧板式换热器

04
改变燃烧模式
从根本上颠覆传统燃烧方式的前沿技术路径
催化燃烧技术 技术储备

技术原理:借助催化剂媒介实现化学反应,反应温度远低于传统燃烧、N₂不参与反应(NOx极低)、低负荷稳定性好。

学术前沿:Precision Combustion公司提出的富燃催化燃烧方法,在F级燃气轮机工况下NOx和CO排放均低于5μmol/mol。

新核航宇:将催化氧化原理应用于高温吸收式热泵系统开发,相关技术获国家863计划资助项目支持。该方向为公司技术储备,正在关注其工业应用前景。

柔和燃烧(MILD)技术

技术原理:又称无焰燃烧,燃烧中无可见火焰面,反应发生在整个燃烧室区域。NOx排放比轴向分级低一个数量级。

新核航宇:针对冶金加热炉开展了MILD燃烧技术的前期研究,探索在工业炉内实现无焰燃烧的条件和路径。

研究阶段加热炉

增压燃烧(旋转爆轰)技术 前瞻布局

技术原理:通过等容燃烧(而非传统的等压燃烧)加热工质,具有更高的平均加热温度,显著提高循环效率。

新核航宇:关注增压燃烧技术在工业高压燃烧器中的应用前景,开展了高压条件下燃烧特性的基础研究,为未来技术储备奠定基础。

工程应用业绩

21
核心期刊论文
35
值模拟与智能优化平台 -->

数值模拟与智能优化平台

为燃烧系统设计、优化和故障诊断提供全链条技术支撑

🌊
多物理场耦合CFD模拟
基于FLUENT、OpenFOAM等商业和开源CFD软件,建立涵盖湍流流动、燃烧反应、辐射传热、钢坯氧化等多物理过程的耦合数值模拟平台。采用PaSR、FGM、PDF、DTF和LES等先进湍流燃烧模型。
🎯
多目标优化与代理模型
通过构建燃烧效率、NOx排放、压力损失等关键指标的响应面模型,结合遗传算法、粒子群算法等智能优化算法,实现燃烧系统全局最优设计。
授权专利
5+
大型钢企应用
1亿+
累计销售额
📄 学术成果
团队成员以第一作者或通讯作者身份发表SCI/EI检索论文30余篇
企业工作期间(2022-2026年)在《工业加热》《工业炉》《热科学与技术》等期刊发表论文21篇
涵盖:板式换热器、燃烧器数值仿真、纯氧燃烧、熔铝炉传热等领域
🔐 知识产权
已获授权专利35项(发明专利9项、实用新型18项、在审发明专利8项)
"一种纯氧燃烧器及燃烧方法"(CN113983463B)
"一种火焰分割式高速低氮燃烧器及其燃烧方法"(CN115046197B)
"一种基于综合吨钢燃耗的加热炉节能效益计算方法"(CN115438488B)
"一种用于高温板式换热器的温度控制方法"(CN114184065B)
🏭 典型工程案例
宝钢2050线、1880线、1580线热轧加热炉空气预热器改造
武钢2250线、1580线加热炉换热器改造
梅钢1780线加热炉板式空预器项目
八钢1750线加热炉节能改造项目
多家企业铝锭加热炉纯氧燃烧系统项目

未来发展方向

1
持续优化轴向分级燃烧技术,开发适用于多种工业炉型的低NOx燃烧器系列产品
2
大力发展纯氧燃烧技术,拓展在钢铁、有色、石化等行业的应用场景
3
推进MILD柔和燃烧技术在工业炉中的工程应用
4
加强燃烧-传热耦合数值模拟人工智能技术在产品开发中的应用
5
探索氢能、氨能等零碳燃料在工业燃烧领域的应用路径
让工业炉长出「航发心脏」与「AI大脑」
新核航宇愿与各界合作伙伴携手,共同推动工业燃烧技术的进步,为实现"双碳"目标和工业绿色发展贡献力量。
联系我们 →

© 2026 北京新核航宇科技有限公司 · IN-HEAT X Laboratory

让工业炉长出「航发心脏」与「AI大脑」