水煤浆烧嘴燃烧特性的数值模拟研究

采用了标准湍流k-e模型的2方程模型,DPM模型,基于体积和颗粒表面化学反应的混合物涡耗散模型,热辐射P1模型方程,及能量守恒方程,对水煤浆烧嘴管路和燃烧炉内的流体流动、反应和传热进行了数值模拟计算,主要研究探索了水煤浆烧嘴的燃烧特性,考察了速度场、温度场、煤炭颗粒大小的密度轨迹和燃烧各组分的质量分数。结果表明,5个基于体积和颗粒表面的燃烧化学反应的求解、湍流模型和DPM模型的设置,能够较为准确地描述出水煤浆燃烧率高达99%的高效燃烧过程,以及燃烧挥发过程中引发的速度、温度、组分质量分数等参数的变化过程,为水煤浆烧嘴的进一步研发设计提供了有力的参考依据,不仅缩短了研发周期,而且节约了成本。     

基于ANSYS CFX的旋转炉内煤粉燃烧数值模拟

采用Auto CAD软件建立反应炉的物理模型,将其导入ANSYS Workbench后对几何模型进行网格划分,再采用CFX模块的K-Epsilon模型模拟湍流流动、涡耗散模型模拟燃烧反应过程、离散传输模型模拟辐射传热等数值模拟技术,得到了炉内煤粉燃烧后的CO2、H20、NO等产物浓度场及温度场和燃烧辐射强度。模拟结果表明:炉内完全燃烧火焰形状为沿中心轴线方向传播且轮廓明显、炉内流动在两侧呈现较强的回流、中心形成射流,该技术为研究炉内流动与反应过程提供了新方法。     

铁矿石烧结料层温度模拟模型

以烧结理论为基础, 通过描述料层与抽风气体之间传热、传质过程, 建立以焦炭燃烧、碳酸盐的分解、水分的干燥与冷凝、混合料熔融与凝固等物理化学过程为基础的烧结料层温度模拟模型, 并设计开发了相应的铁矿石烧结料层温度模拟系统。该系统可以计算出任何时刻、任何高度料层及气体的温度, 模型计算结果与烧结杯实验结果准确率达90%。     

鼓泡床焦炭型氮氧化物生成的试验与模型研究

循环流化床（CFB）锅炉密相区是焦炭型氮氧化物（NOx）生成的主要区域,利用小型鼓泡流化床实验台比拟CFB锅炉密相区,在850 ℃床温和10% O 2浓度下,进行了单颗粒焦炭的燃烧实验,对不同床料粒度、制焦煤种、焦炭粒径和流化风速条件下焦炭氮向NOx的转化比例进行了研究。针对3种原煤制得的焦炭,均发现床料粒度增大后,鼓泡床乳化相内传质系数增加而传热系数降低,导致焦炭颗粒表面氧化性气氛增强,燃烧进程加快,焦炭氮向NOx转化率上升。初始焦炭粒径越大,焦炭氮向NOx转化率越低。流化风速的增大对焦炭氮向NOx转化有一定的促进作用,但并不显著。实验中对焦炭颗粒内部温度进行了测量,验证了前述的实验结果。同时,基于密相区传质传热特性与简化反应机理,建立了单颗粒焦炭燃烧及焦炭氮转化模型,计算结果与实验匹配良好,为CFB锅炉整体NOx排放模型的建立奠定了基础。     

煤粉颗粒团燃烧过程的数值模拟

煤粉的燃烧在工程实际中很多情况下都是聚团燃烧,颗粒内部传热传质机理复杂。本文根据多孔介质的传热传质学理论,引入对流项,建立了气流场中煤粉团燃烧的三维数学模型,并对不同孔隙率的煤粉团的燃烧过程进行了对比计算,计算结果合理,揭示了孔隙率对煤粉团着火燃烧的影响,为深入研究煤粉团燃烧特性打下基础。     

基于热动力特性分析的地下煤火火源温度计算

在研究煤火控制体模型、火区烟气流动模型和传热模型基础上,分析了火区煤燃烧放热、散热的动态平衡过程;结合煤燃烧理论初次在理论上提出了地下煤火燃烧系统热动力演化过程的关键参数之一:火源温度的定量计算方法;结合火区与外部环境的热量传递过程,提出了火区煤燃烧累积放热量、火区累积散热量的计算方法,理论上为定量揭示地下煤火燃烧系统...     

基于计算机仿真技术的贮煤筒仓设计

运用计算机模拟仿真技术,对煤矿企业大型筒仓内的物料做数学模型分析,通过计算机建立起流动形式、流速、以及煤料流动临界状态等仿真模型,从而总结出大型储煤筒仓的设计原则和方法。     

褐铁矿磁化焙烧过程回转窑内温度场数值模拟

回转窑是一种重要的加热用工业大型设备，测定和计算其内部的热量、温度分布对于合理设计转窑以及运行过程中物料的流量、加热温度等工艺参数的设定，以期达到节省能源的目的具有重要意义。本文分析了褐铁矿在回转窑内部还原焙烧过程中热量、燃气温度、物料温度、窑壁温度随窑长的变化，计算结果与测定结果较一致，对于理解热量以及温度的分布规律，合理安排烟气燃烧和物料分布的工艺参数具有一定意义。     

基于EDEM软件的石灰石在回转窑内停留时间的模拟研究

分析了回转窑内石灰石的运动机理,使用EDEM软件模拟石灰石在回转窑内的运动;通过整理模拟分析结果,掌握了石灰石在回转窑内停留时间的内在规律,对今后的设计和实际生产都有着重要的指导意义。     

移动床中热气体渗流传热与煤热解过程的数值计算

采用热气体对燃烧前的煤颗粒进行渗流炽热预处理,通过理论分析和计算的方法研究移动诃内热气体渗流加热对煤热解反应过程的影响,建立多孔介质渗流传热传质与煤质热解反应相互作用的物理数学模型,研究不同情况下床内颗粒料层中气固温度和煤热解挥发分析出浓度的分布规律,计算结果表明,移动床内煤的热解反应与渗流传热过程密切相关,增大入口渗流速度以及减少给料量,导致热渗透我域扩大,热作用区域内的煤层温度水平提高,热解反应区段向床方向偏移,在热解反应区域,孔隙率对流传质和煤热解过程中有很大的影响,研究结果,对于移动床煤热解反应装置的设计与运行具有一定的参考价值。     

回转窑预热和冷却技术国内外研究现状及其分析

回转窑广泛应用于冶金、耐火材料、水泥、化工和造纸等工业部门,作为燃烧装置为物料锻烧提供必要的热量。由于窑内炽热气流与物料之间的换热效率低,回转窑生产过程中产生了大量的余热,如何最大程度地利用这些余热资源就变的非常重要。本文从预热技术和冷却技术两方面系统全面地分析和阐述了回转窑余热资源综合利用的国内外研究现状,并对预热技术和冷却技术的研究工作做了展望。     

煤变质作用热动力学分析的原理与方法

从地下热流状态平衡与破坏的角度，将深成地热流与附加地热流的分析结合起来，将煤的深在变质作用与区域岩浆液变质作用的分析结合起来，可建立简化的煤变质作用多阶段，多热源叠加概念模型和数学模型；查明地壳热结构影响因素及盆地内热传递方式之后，采用古地壳热结构的分析方法为盆地内部的深成地热场模拟提供底热流数值，采用双重回归方法来建立煤变质作用的Ｔ－ｔ－Ｒ。经验公式，进而可实现盆地古地热场演化及煤的多热源，多阶     

煤矿乏风瓦斯流入特性对填充床内置换热器取热的影响

在实验验证数学模型有效基础上,研究了气体流入特性对煤矿乏风氧化床内置换热器取热的影响,结果表明:填充床内置换热器取热率随床层入口气体质量流速均匀性指数的下降而减小,蜂窝陶瓷的存在导致气体流动单向导通、增大床层物理流速及辐射面积,使床层入口气体质量流速均匀性指数减幅相同时填充床内置换热器取热率减小幅度要比空床换热器大;床层入口气体平均质量流速不变时,内置热器取热率随床层入口气体温度均匀性变差而减小,温度分布不均同时引起流速分布不均,温度分布不均引起的取热率下降幅度要明显大于相同平均质量流速、温度下床层入口气体流速不均引起的取热率下降幅度;对于立式氧化床,各部分气体由于温度不同导致的浮力大小不同以及气体所受浮力由于进风方式不同导致的对流动影响差异,换热器取热率也随之发生变化,随着床层入口气体平均温度逐步升高,进风方式对取热率影响越来越明显。     

地球化学模型的应用现状及发展趋势

地球化学模型是定量研究地球化学系统中水－岩－气相互作用的新方法。根据其研究内容、理论依据和结构方法的不同，现有的地球化学模型可分为３类：即组分分布模型、物质平衡模型和物质迁移或反应路径模型。它们被广泛地应用于地质学、材料学和环境学等领域中。地球化学模型新的发展方法表现为：模型中输入变量（参数）的不确定性及灵敏度分析、模型的有效性分析及地下水流与化学反应的耦合等。     

工业炉窑热工作的指导原则

简述了工业炉窑的发展史，在炉窑的热工理论研究的基础上，总结并提出了工业炉窑综合热工理论及优化设计原则。     

振动穿流床物料流动及停留时间分布

对振动穿流床３层物料的流动模型进行了理论分析．揭示了悬浮层返混机理,建立了悬浮层颗粒停留时间分布模型,分析了振动层为活塞流流动,半振动半悬浮层为准活塞流流动,悬浮层为多级混和流动．在振动穿流床干燥中间试验装置上进行了３层物料的停留时间分布试验,试验结果与理论分析和模型吻合．     

反应器改进对煤热解工艺的影响及其研究现状

基于低阶煤热解工艺普遍存在焦油收率低、焦油中重质组分含量高等问题,对热解反应器的改进有利于定向调控焦油产率的热解技术开发,因而很有必要对煤热解反应器的分类及其应用、新型煤热解反应器的研究现状进行分析研究。概述了移动床、流化床、气流床以及回转窑等4种常规热解反应器的基本特征,揭示不同类型反应器对热解工艺中煤粉粒度、热载体及热解过程的影响,并对不同类型反应器的代表性热解工艺及其特点进行总结。根据反应器内增设内构件可提高传热效率及调控热解反应过程、分段设置反应器可减少热解二次反应及提高焦油产率、多种类型反应器耦合能够提高转化效率等研究成果,提出热解反应器开发的重点方向在于反应器内增设内构件、分段设置反应器以及多种类型反应器耦合。     

振动穿流床煤炭干燥动力学研究

振动穿流床煤炭干燥是针对这气重介流化床干法煤对入选原的干燥要求的而开发的一种物料干燥新方法。根据振动穿流特殊的气固接触方式和煤炭水分分布特点，运用传热学和干燥学基本原理推导出了振动穿流床干燥过程动力学数学模型及干燥率常数关系式。通过对１８０组干燥试验数据的回归计算，确定了模型式的经验系数。模型计算值与实验值吻合。     

振动流化床加重质流动模型的研究

加重质的流动状态对振动流化床中细粒煤的有效分选起着决定性的作用，通过理论分析及试验研究，提出了以两个并联扩散模型的描述适合于细粒煤分选的振动流化床和重质流动模型，全面分析了振动参数，气流参数等对加重质流动模型的影响，得出了振动强度是决定如重质平均停留时间及有效的扩散系数的主导因素，并建立床层不同区域中振动强度与有效扩散系数的关系模型。