基于(火用)效率目标的环冷机余热回收系统操作参数优化

摘要：针对烧结环冷机余热回收利用率不高的难题，采用分析法建立了评价某钢铁厂烧结环冷机余热回收系统运行效率的效率模型。基于多孔介质模型、局部非热平衡方程、真实气体SRK方程建立环冷机内气固两相换热模型。通过CFD仿真模拟，探究料层高度、循环风机输入烟气温度、烧结矿底部入口风速三项可控环冷机运行工艺参数对系统效率的影响规律。结果表明，料层厚度在1～1.5 m区间每增加0.1 m，效率增加0.8%～1.1%；循环风温在100～140℃之间每增加10℃，效率增加1.4%～1.5%；烧结矿底部入口风速在0.9～1.9 m/s之间每增加0.1 m/s，效率降低0.18%～0.24%。在此基础上，基于工业运行数据建立效率正交试验优化模型，提高了该余热回收系统3.42%的效率。     

环冷机冷却过程仿真研究

将某新型高效烧结环冷机作为研究对象,以单元台车移动模拟环冷机烧结矿随台车的转动过程,选用气固两相流动热交换过程的局部非热平衡方程、真实气体的SRK方程、湍流方程等建立烧结矿冷却过程分析的仿真模型。探究孔隙率、冷却空气入口速度、料层高度、冷却空气入口温度等工艺参数对烧结矿冷却效果的影响以及影响大小,通过正交实验法,得到了以冷却效率为优化目标的最优工艺参数组合,为环冷机的运行提供指导。并通过试验,验证仿真结果的正确性。     

基于?效率目标的环冷机余热回收系统操作参数优化

针对烧结环冷机余热回收利用率不高的难题,采用?分析法建立了评价某钢铁厂烧结环冷机余热回收系统运行效率的?效率模型。基于多孔介质模型、局部非热平衡方程、真实气体SRK方程建立环冷机内气固两相换热模型。通过CFD仿真模拟,探究料层高度、循环风机输入烟气温度、烧结矿底部入口风速三项可控环冷机运行工艺参数对系统?效率的影响规律。结果表明,料层厚度在1～1.5 m区间每增加0.1 m,?效率增加0.8%～1.1%;循环风温在100～140℃之间每增加10℃,?效率增加1.4%～1.5%;烧结矿底部入口风速在0.9～1.9m/s之间每增加0.1m/s,?效率降低0.18%～0.24%。在此基础上,基于工业运行数据建立?效率正交试验优化模型,提高了该余热回收系统3.42%的?效率。     

环冷烧结矿冷却过程数值模拟与软件开发

环式冷却机是烧结矿料的重要冷却设备,其设计理论均基于20世纪80年代日本以台车高度1.5 m的实验研究结果,导致系列产品所有台车高度均为1.5 m,且难以预测烧结矿物性参数偏离实验工况下的环冷机真实冷却效果。作者在研究烧结矿风冷热交换机理和等效仿真模型基础上,应用VB.NET语言,基于CFD平台,开发了环式鼓风冷却机烧结矿冷却过程自动仿真软件。该软件具备环冷机几何参数、烧结矿物性参数、烧结矿初始温度、风机风量等友好参数输入界面,自动仿真烧结矿温度、排出烟气温度随时间的变化曲线并以数据文件和图像显示。测试结果与仿真结果对比表明,烧结矿冷却过程仿真结果与实测结果误差在5%以内,满足工程精度要求,可以预测烧结矿冷却效果、指导环式冷却机的产品设计。     

含水率影响下煤体巴西劈裂特性与弱化机制

利用废弃矿井采空区作为储水空间对矿区生态环境和经济发展具有重要作用,但在不同含水率影响下,煤岩体强度会出现一定的弱化,进而影响地下储库的稳定性。以关闭的大台矿井-710 m开采水平3^#煤层煤样为研究对象,研究不同含水率煤样巴西劈裂强度弱化程度、劈裂破坏特征和声发射演化规律;借助CT扫描浸水前后煤样孔隙特征,探究其内在影响机制。研究结果表明：干燥煤样圆盘表面的主要裂纹沿劈裂面存在,而饱和煤样的裂纹偏离劈裂面,形成许多不规则的剪切裂纹。随着含水率的增加,圆盘表面劈裂裂隙平整度降低,从干燥到饱和,裂隙分形维数由1.066升高至1.298;煤样抗拉强度随含水率增加呈线性减小,但峰值应变则呈先增大后减小的抛物线变化;煤样声发射累计计数随含水率增加而逐渐减小,破坏阶段低含水率煤样产生张拉为主的拉剪复合裂隙且尺度较大,高含水率煤样产生小尺度张拉裂隙。煤样浸水后原生裂隙扩张,孔隙率提高2.55%,煤样孔隙率升高使煤样损伤发育加速,进而导致在劈裂过程中更易形成贯通裂隙;水的存在弱化了原生裂隙胶结强度,使劈裂裂隙沿强度较小的节理裂隙面扩张,初始劈裂面粗糙度增加。新增裂隙的减小也同样使...