首钢京唐BSK顶燃式热风炉的燃烧技术

 为开发5500m3高炉BSK顶燃式热风炉技术,对顶燃式热风炉的燃烧机制和燃烧特性进行了研究。采用CFD数学仿真模拟研究了BSK顶燃式热风炉环形陶瓷燃烧器的燃烧机制,解析了顶燃式热风炉燃烧室内气体的混合、流动以及燃烧过程,计算分析了顶燃式热风炉燃烧过程的速度场、温度场以及浓度场分布。通过对实体热风炉的冷态测试,验证了CFD数学仿真计算的结果。研究结果表明,BSK顶燃式热风炉采用旋流扩散燃烧技术使燃烧过程速度场、温度场和浓度场分布均匀对称,并可以有效控制火焰长度和火焰形状,使煤气在拱顶空间内充分燃烧。速度场、温度场和浓度场的分布与煤气和助燃空气的初始分布有直接关系。通过燃烧器喷嘴结构优化设计可以显著提高空气与煤气混合的均匀性,改善燃烧室内浓度、温度分布以及火焰形状。     

高炉风口前缘焦炭燃烧行为的分析及数值模拟

高炉风口前的物理、化学变化十分复杂，风口燃烧带内的气体流动以及焦炭燃烧状况对高炉的高效生产意义重大。本文对高炉风口燃烧带内焦炭燃烧行为进行了详细的分析，并且分别对燃烧过程中气体流动过程以及传热传质过程进行了理论研究，建立了一个模拟风口燃烧带内焦炭燃烧过程的数学模型并对结果作了讨论。     

烟气回流蓄热式钢包烘烤器的研究开发

将气体射流技术引入到钢包烘烤器的开发研究中,利用CFD通用流体软件模拟了在新型结构中的流场和燃烧加热效果,并分析了结构对流场和温度场的影响.研究结果表明,引入气体射流技术和高温空气燃烧技术的新型钢包烘烤器结构,能够有效地改善钢包烘烤效果以及加热均匀性,并较大程度地减小了污染物排放量.     

氧气高炉风口前燃烧带数值模拟

根据气膜传质控制理论,在物料平衡和能量平衡的基础上,建立了O2高炉风口前燃烧带数学模型,模拟了不同鼓风速度和O2湿度条件下风口前燃烧带内气体各组分浓度场和温度场分布情况。模拟结果表明：改变鼓风速度可以调节风口前燃烧带气体温度和浓度分布,从而调节O2高炉软熔带形状及煤气流分布;增加鼓风湿度可以降低风口理论燃烧温度,增大还原煤气中H2含量。     

一种低热值气体燃烧放散装置

一种低热值气体燃烧放散装置,主要解决低热值气体燃烧问题。它包括主燃烧筒、点火装置、导流片、伴烧环管、燃气管道;导流片设置于主燃烧筒内,以引导放散气体进入伴烧环管与主燃烧筒组成的火焰中;伴烧环管设置于主燃烧筒筒口外圈,该燃气管道沿伴烧环管周向排列并与伴烧环管相连通,通过燃气管道,伴烧环管气源相连通;     

塑料在高炉回旋区的燃烧和气化行为

分别使用下降管式炉、燃烧回旋区热模型和废钢熔化炉对塑料的燃烧与气化情况进行了试验研究。从管式炉内１２００℃左右的塑料燃烧试验结果可知，粗粒塑料的燃烧速度比煤粉慢，在燃烧回旋区热模型和废钢熔炼炉中吹入塑料，尽管塑料颗粒很粗，但与煤粉相比，其燃烧效率却很高。吹入塑料，燃烧回旋区内的气体组成和温度分布与全焦操作的情况完全相似。可以断定，粗粒塑料的燃烧机理不同于煤粉。根据试验结果，可以估计粗粒塑料在燃烧加     

平焰燃烧湍流场的冷热态比较

 应用粒子成像测速技术(PIV)对平焰燃烧湍流场及其对应的冷态流场进行了测量,对热态流场与相应冷态流场进行了对比分析。结果表明,与冷态流场相比,燃烧状况下流场的回流区宽度增加,回流速度明显增大;附壁射流区厚度变薄,附壁射流区内的径向速度持续增加。实验表明,在湍流燃烧中冷态流场模拟与实际燃烧过程的流动存在较大差异。由于燃烧使气体温度升高体积膨胀产生的推力对流场有很大影响,是不能忽略的。     

Consteel电弧炉预热装置的二次燃烧技术

电弧炉废气的能量损失约为80～200kWh/t［1］,采用预热废钢回收废气中的显热和采用二次燃烧技术回收废气中的CO的潜热,已成为电弧炉工作者追求的目标之一。西宁特钢集团公司的Consteel电弧炉［2］将二次燃烧从炉内移到炉外的预热装置中进行,并在此装置中完成CO气体的二次燃烧和废气预热。该项技术称为预热装置的二次燃烧技术。1预热装置二次燃烧技术的原理Consteel电弧炉使用了高效水冷自动碳氧枪,由于向炉内喷吹大量的碳、氧,熔池中的碳氧发生如下反应：C 12(O2)=CO↑ Q炉内产生大量的CO气体,废气中部分CO气体在炉内燃烧,但…     

煤的顺流层状燃烧过程的研究

介绍了煤层顺流燃烧的特点，以及将煤筛分后分级燃烧对层状燃烧过程的影响。从试验中得到在层状燃烧过程中，煤层内温度，通风阻力，废气中氧含量的变化规律，以及煤的粒度，水分和燃烧扩展速度之间的关系。     

纯氧助燃钢包烘烤工艺中燃烧场的模拟

钢包烘烤预热可使钢水温度稳定在低过热度下,有利于减少铸坯缺陷,提高铸坯质量.纯氧助燃钢包烘烤工艺由于具有火焰刚性好,热损失少等优点逐渐受到青睐.钢包烘烤过程中伴随了燃烧、流动、对流和辐射传热等复杂物理化学过程,明确这些过程的相互作用机理对于提高钢包烘烤效率、节约能源具有重要意义.本文基于标准k-ε湍流模型耦合涡耗散燃烧模型和P-1辐射模型建立钢包烘烤过程多场耦合数学模型,并针对纯氧助燃与空气助燃的不同,建立计算辐射吸收系数修正的WSGGM模型,模拟了O_2的体积分数为21%、99%时钢包内的燃烧场,对比分析两种情况下温度分布以及燃烧产物CO_2和H_2O的浓度分布规律.结果表明,纯氧助燃火焰温度高,火焰刚性好;烟气量小,热损失少;纯氧助燃的燃烧产物主要为CO_2、H_2O,气体辐射能力增强,烘烤效率高.     

锌精馏铅塔燃烧室燃烧状况诊断

针对铅塔燃烧室内二层空气助燃作用很小，三层空气基本上失去助燃作用，煤气和燃烧过程可能为不完全燃烧等问题，对铅塔燃烧室进行了测试，结果发现：煤气燃烧过程为完全燃烧，其空气系数以及燃烧产物含氧量在水平方向分布不均。煤气、空气以及烟气道各分孔的均匀分布、燃烧室内烟气扰动以及直升烟道对二层煤气和二、三层空气的加热是导致空气系数以及燃烧产物含氧量在水平方面分布不均的原因，而直升烟道对二、三层空气的加热作用以及它们较大的沿程阻力则是导致二层空气助燃作用小，三层空气基本上失去助燃作用的原因。     

热风炉节能燃烧的分析

以高炉煤气在热风炉燃烧室燃烧的热工特性为基础，用数值计算方法研究烧炉方式，煤气含水量及空气，煤气双预热对煤气使用量的影响，为节省加热热风炉的煤气量，提高高炉风温和充分利用煤气的热值提供理论依据。     

套筒式陶瓷燃烧器流场边界条件测定

通过套筒式燃烧器两股有角度射流冷态实验模拟,对其入口速度边界条件做实验则定,为流场和燃烧场进行物理模拟和数值模拟提供了依据。     

陶瓷燃烧器燃烧过程的可用能分析

在燃烧过程可用能分析的基础上,提出可用能损失率指标,它可用于徇燃烧过程不可逆损失的程度,对陶瓷燃烧器燃烧过程的可用能损失率,计算结果表明：与套筒式陶瓷燃烧器相比,新型陶瓷燃烧器对空、煤气有预热作用,可提高煤气的理论燃烧温度,降低燃烧过程的可用能损失率,提高能量的有效利用率。从可用能的观点揭示了新型陶瓷燃烧器与套筒式陶瓷燃烧器的本质区别。     

高炉煤气脱湿管道内流场的仿真

采用理论推导和仿真计算对安装旋流板的高炉煤气脱湿管道内流场进行理论分析，得到流场流动与管理结构参数的关系式。     

辐射多孔体传热特性的研究

以方形孔道的辐射多孔体为研究对象，建立了考虑辐射作用时以及辐射与传导复合存在时的两种传热数学模型，数值计算分析出孔道内温度分布和定向有效辐射规律，并通过半工业燃烧通道试验加以验证，得到了相一致的结果。本文为该元件的广泛应用提供了一定的理论和实践依据。     

固体热载体煤气化试验装置提升段燃烧试验

固体热载体煤气化的热量靠提升燃烧产生。介绍了褐煤焦载热煤气化提升燃烧的点火、燃烧和调节。根据点火曲线，可将其分为加热、着火和燃烧三个阶段。调节提升风量能很好地控制燃烧工况，加大气化煤量可增加提升燃烧的易燃成分，从而提高燃烧温度。     

单滴沥青燃料燃烧特性的初步研究

本文对涸青单滴的燃烧进行了初步的实验研究，观察的实验现象和测量的结果表明沥青的燃烧具有一些既不同于液体燃料，也与固体燃料不同的特点，表现在单滴温度在着时刻会产生明显的突跃，存在明显的固体残炭的燃烧阶段，单滴体积会明显膨胀等。     

对蓄热式燃烧系统的应用评价

对采用高温空气燃烧这一新技术的蓄热式燃烧系统之应用效果、努力方向、发展前景进行了评述。特别指出它在低热值、超低热值气体燃料使用中的特殊价值。     

高温低氧空气燃烧火焰观察实验研究

介绍了一台用于研究火争特性的热态实验装置。观察了丙烷在不同预热空气温度及不同含氧浓度气氛中的火焰特征,实验中,采用电加热助燃剂,预热温度变化范围为３８０～１０００℃;采用掺氮气的方法调节助燃剂中气的体积浓度,其变化范围为２１％～２％,实验表明助燃剂温度及其含氧量对火焰特性有非常显著的影响;高温低氧条件下的火焰特性与传统燃烧火焰特性迥然不同,最后对工业炉窑采用高温低氧空气燃烧方式将产生的效益进行了计