烟气自循环式低氧燃烧器燃烧过程的数值模拟

在分析了工业中几种低氧燃烧方式的基础上,将收缩-扩张结构用于燃烧器空气通道,开发出了烟气自循环式低氧燃烧器,同时借助FLUENT软件对燃烧器进行了大量数值模拟研究.结果表明:喉部的负压是烟气卷吸的驱动力,烟气卷吸量随喉部面积的缩小而急剧增多;随着烟气卷吸量的增多,炉膛中氧含量越来越低,火焰高温区向燃烧器偏移,火焰逐渐变短.最后,将烟气自循环式低氧燃烧器用于熔化保温炉进行了实践,取得了预期的效果.     

低氧燃烧技术研究

HTAC技术的核心内容之一是低氧燃烧.文章分析了在工业应用中实现低氧燃烧的几种有效途径和各自的优缺点,同时结合几种低氧燃烧的实现方式,开发出一种可以卷吸烟气的低氧燃烧器,并在熔化保温炉上进行了应用实践,取得了节约能源、降低氧化烧损的效果.     

高炉采用氧煤燃烧器后回旋区煤粉燃烧过程的数值模拟

针对高炉风口前回旋区内氧煤燃烧器喷入煤粉燃烧的过程，应用数值模拟方法对氧煤燃烧器在不同喷煤粉量和氧浓度条件下的燃烧过程进行了计算机数值模拟。结果表明，高炉风口产生的回旋区流场及温度场有利于煤粉的燃烧，而氧浓度大则有利于煤粉较早着火及较高的燃烬率。     

燃料对重整加热炉燃烧过程影响的数值模拟

对连续重整加热炉采用不同的燃料进行燃烧的数值模拟。燃烧器以美国Johnzink公司的一种瓦斯燃烧器为几何原型,对燃烧器的复杂几何形状没有进行任何简化实现了包括炉膛的结构化网格的划分,采用甲烷、乙烷、丙烷和丁烷四种不同的气体燃料,用标准的k-ε湍流模型、双δ混合燃烧模型和离散传播辐射模型对连续重整加热炉进行了三维全尺寸数值模拟。由数值模拟结果对连续重整加热炉内采用不同燃料所造成的流场、温度场的变化给出了合理的分析和解释,并考察燃料变化对火焰的影响。数值模拟结果对进一步优化设计燃烧器连续重整加热炉有很好的指导意义。     

闪速炉烘炉过程燃烧数值模拟研究

闪速炉是一种强化生产的熔炼炉,具有生产率高、能耗低、烟气中SO2浓度高等特点。其反应塔内耐火材料的砌筑烘炉是耐火材料施工和使用中的关键环节,其作用主要是排除衬体中的游离水、化学结合水和获得高温使用性能,从而提高炉衬高温结构强度,确保炉窑安全生产和使用寿命。本文针对闪速炉反应塔烘炉过程的燃烧研究进行全尺寸数值模拟,研究闪速炉反应塔内烘炉过程中流场、温度场及浓度场分布等。结果表明:天然气燃烧器火焰中心温度最高可达1800℃,3台燃烧器最大负荷下,塔内平均温度达1200℃,能够很好的满足烘炉需要,对组织烘炉具有非常现实的指导意义。     

基于基元反应动力学观点的CO／H2／N2燃气高温低氧燃烧的数值模拟

应用FLUENT软件,采用k-ε模型对CO/H2/N2的湍流高温低氧燃烧进行模拟,得到不同空气预热温度下温度场、流场、组分分布特性及变化规律.针对模拟结果,从自由基基元反应动力学理论出发,采用详细的化学反应模型,结合Kintecus化学计算软件进行煤气高温低氧燃烧的数值模拟,得出火焰温度、各种自由基浓度、NOx浓度等变化规律.结合两方面分析结果找出变化规律,为实际燃烧中污染物的有效控制提供理论依据.     

蓄热式辐射管中低NOx燃烧过程的数值模拟

通过数值模拟的方法,建立蓄热式辐射管内低NOx燃烧过程的数学模型,在验证模型正确的基础上,分析了不同低NOx燃烧技术对NOx抑制效果的影响.研究结果为低NOx燃烧器的优化设计提供了理论依据.     

豫兴Ⅱ型顶燃式热风炉燃烧室燃烧过程数值模拟

建立了豫兴Ⅱ型顶燃式热风炉燃烧室流动、传热、燃烧及辐射三维数学模型,对煤气在燃烧室内的燃烧进行了数值计算,对空、煤气混合燃烧过程中燃烧室内的流场、浓度场、温度场及火焰形状进行了分析。通过对实际热风炉的工业测试,验证了计算结果的正确性。结果表明:燃烧室出口处气体竖直方向最大速度与最小速度之比为1.1,蓄热室气流分布较均匀;燃烧室出口处烟气中CO最高浓度为510×10-6,煤气与空气混合良好,燃烧较充分;燃烧室出口截面上温差为6 K,温度分布较均匀;火焰在喷口出口处形成,燃烧火焰较短。     

余热锅炉分层燃烧数值模拟研究

分析了NRTS炉余热锅炉有机物分层燃烧的原理,模拟了NRTS炉余热锅炉内复杂的传热、传质过程。结果表明:喷入氧气除了起到了强化燃烧的作用外,还有冷却的作用;分层燃烧对余热锅炉局部区域有较大的影响。最后根据仿真结果调整了喷嘴位置的设置。     

基于二维数值模拟的煤粉燃烧性能的研究

运用数值模拟的方法,建立燃烧炉内煤粉燃烧过程的二维数学模型,对两种混煤粉和新钢高炉现用喷吹煤粉在燃烧炉内的燃烧特性进行了模拟,分别得到了两种混煤及新钢高炉喷吹煤粉在燃烧炉内燃烧形成的温度场和焦炭分布规律。结果表明：两种混煤的燃烧性能明显好于新钢高炉喷吹煤粉。采用热重法测得3种煤的燃烧率和与CO2的反应性,得出了与模拟结...     

化学动力学机理耦合EDC燃烧模型对湍流扩散火焰的数值模拟

将化学动力学机理耦合燃烧模型进行湍流燃烧数值模拟有重要意义.在分析目前现有燃烧模型的基础上,采用CH4/空气化学反应动力学机理和EDC燃烧模型对燃烧器中的二维湍流扩散燃烧进行模拟,得到了燃烧温度、物种浓度随空间的变化曲线图,经分析发现,计算结果可以较好反应文献中的解析解.由此得出结论:将化学动力学机理耦合EDC燃烧模型可以较好地模拟湍流扩散燃烧的火焰结构,从而为工程实际复杂燃烧情况下的污染物、中间物种和痕迹量物种生成机理的研究提供基础.     

烧结工序中燃烧与传热过程的数值模拟

为了优化带式烧结机的热过程,系统地建立了烧结料层内的传热、传质和燃烧过程的数学模型,数学模型的仿真计算表明:烧结配料(碳含量、水分、助熔剂)、料层厚度、抽风机抽力、烧结机带速等对烧结工艺有重要影响,而通过分层布料等措施可以同时起到降低能耗和提高烧结矿质量的效果.     

原油输运加热炉有焰燃烧数值模拟理论探讨

原油输运加热炉数值试验研究是确定燃烧工艺操作方案的重要方法。通过燃烧控制方程的选用、方程组的封闭以及边界条件的确定,系统介绍了原油输运加热炉煤气有焰燃烧数值模拟的理论基础。     

不同炼厂干气燃烧和污染物排放的数值模拟

分析了天然气和3种不同炼厂干气燃烧和污染物生成特性。采用修正k-ε湍流模型、DO离散坐标辐射模型、PDF混合分数概率密度燃烧模型的模拟值与实验值吻合良好。结果表明,燃气和空气的混合过程控制着射流扩散火焰燃烧反应,因而天然气及炼厂干气的温度分布一致;燃气碳氢比影响燃烧CO摩尔分数值,天然气的碳氢比为0.25,小于炼厂干气的0.29,因而天然气火焰的CO摩尔分数值小于炼厂干气;燃气中的N2含量影响NO的生成量,4种燃气火焰的NO摩尔分数ROG-2ROG-3ROG-1NG,与燃气中N2含量的变化趋势一致。     

热风炉霍戈文矩形燃烧器燃烧特性模拟研究

某钢厂小型内燃式热风炉采用霍戈文矩形燃烧器,在烧炉过程中出现明显的震动现象。利用计算机仿真技术,对该热风炉燃烧特性进行模拟研究,通过分析燃烧过程中流场与温度场的分布,发现热风炉震动原因是燃烧器两侧在烧炉过程中回流过大、出现低频震动引起。对燃烧器结构进行优化后,震动减少。