全氧燃烧玻璃窑炉火焰空间的数值模拟

利用CFD软件FLUENT,通过加载k-ε湍流模型、渦耗散反应模型与DO辐射模型,采用数值模拟的方法对一座全氧燃烧玻璃窑炉的火焰空间进行计算,从而获得了实际工况下火焰空间的温度场、速度场及压力场.分析表明,喷枪口的错排有利于火焰空间温度场的均匀分布,适当抬高火焰空间碹顶的高度可以降低烟气对碹顶的冲刷.同时,降低火焰空间水蒸气的浓度,可以有效延长窑炉的使用寿命.     

全氧燃烧玻璃熔窑火焰空间的数值模拟

采用基于k-e湍流模型、非预混化学反应模型、DO辐射传热模型的数值模拟方法,研究全氧燃烧玻璃熔窑火焰空间的温度场与流场分布。研究表明:火焰长度约为燃烧空间长度的2/3,其最高温度为2602℃,燃烧空间非火焰区平均温度为1290℃,辐射传热效率高。燃烧空间主要存在3个回流,其中流经火焰上下部空间的高温气体回流有效地与玻璃液面进行对流换热。在辐射与对流换热的综合作用下,玻璃液面上均匀分布5个高温区,玻璃液面平均温度约为1255℃,综合平均温差最大值约为5℃,温度分布非常均匀。烧嘴对面及烟道口附近的墙体温度约为1320℃,热冲侵蚀严重,其它燃烧空间的墙体温度约为1265℃。     

高碹顶玻璃熔窑全氧燃烧火焰空间的三维数值模拟

以优化玻璃熔窑结构,提高全氧燃烧玻璃熔窑寿命为目的,建立了高碹顶玻璃熔窑全氧燃烧火焰空间中燃烧过程的三维数学模型。从模拟结果可以看出,与普通碹顶全氧燃烧玻璃熔窑相比,高碹顶熔窑改善了窑内气体流动与温度分布,碹顶温度低且分布均匀,窑内烟气环流多、在窑内停留时间长,热效率高,减少了碹顶水蒸气浓度,很好地保护了窑墙和碹顶耐火材料,延长了全氧燃烧玻璃熔窑的使用寿命;有利于促进全氧燃烧技术在玻璃工业上广泛应用。     

全氧燃烧与空气助燃玻璃窑炉燃烧空间比较

玻璃窑炉全氧燃烧是玻璃工业发展方向,全氧燃烧玻璃窑炉节能关键在于玻璃熔窑的燃烧空间设计,本文对全氧燃烧与空气助燃玻璃窑炉的燃烧空间进行对比,得出全氧玻璃熔窑燃烧空间与传统空气助燃相比可大幅度缩小。     

辊道窑烧成带富氧燃烧及火焰空间数值模拟

采用FLUENT软件对气烧明焰陶瓷辊道窑烧成带的火焰空间进行数值模拟研究,并对不同氧气浓度下以天然气和炉煤气为燃料时辊道窑烧成带的燃烧特性进行对比.数值模拟结果表明:当燃料种类和燃料量一定时,富氧燃烧可以提高燃烧的火焰温度,随氧气质量分数百分比增加,平均温度呈上升趋势,但35%时有所减少;随氧气质量分数百分比增加,以发生炉煤气为燃料时炉内CO浓度逐渐减少,而采用天然气时,CO浓度逐渐增加;相同气氛下,以天然气为燃料时炉内温度高于发生炉煤气,CO浓度较低.本文结果为辊道窑的富氧燃烧运行提供了有益的参考.     

基于FLUENT平台的玻璃窑炉燃烧空间的数值模拟

玻璃熔窑主要由上部的火焰空间和下部的池窑空间两部分组成。选用国内年产3万t玻璃纤维窑炉燃烧空间为物理模型,根据相应尺寸建立几何模型,并据此建立单元玻璃窑炉的燃烧空间三维数学模型,进而在FLUENT平台上进行数值模拟研究。通过模拟得出了火焰空间的温度场、速度场分布压力分布及气体流动状况。从模拟结果可以看出,该数值模拟能够比较客观地反映单元玻璃窑炉内燃烧及气体流动的分布规律,对窑炉生产过程的指导和优化设计有一定的实用价值。     

液晶玻璃窑炉全氧燃烧技术探讨

全氧燃烧技术的应用是玻璃工业史上的一次重要突破,液晶玻璃窑炉一般采用电加热和全氧燃烧相结合的混合加热方式,对配合料进行加热,使之熔化成满足要求的高温玻璃液。主要探讨液晶玻璃窑炉全氧燃烧技术的优点、使用前测试、燃气分配比例和使用注意事项等。     

CFD软件用于玻璃纤维窑炉数值模拟的研究

介绍了玻璃纤维窑炉空气助燃火焰空间三维数学模型的建立,其中气相流动模型由标准k-ε湍流模型组成,化学反应模型使用有限速率/涡耗散模型,辐射传热模型使用离散坐标模型。以某玻纤厂年产2,万,t玻璃纤维的熔窑为研究对象,用CFD软件模拟燃烧空间内气体的流动、温度分布和压力分布状况。通过模拟结果与现场实测数据进行比较,该数学模型能够比较客观地反映单元玻璃窑炉富氧燃烧空间的温度场、速度场和压力场的分布规律。     

顶烧/侧烧燃烧方式对全氧燃烧玻纤窑炉温度场流场影响的数值模拟研究

为优化全氧玻纤窑炉燃烧系统,提高窑炉传热效率,本文采用数值模拟方法探究了全氧燃烧玻纤窑炉顶烧与侧烧两种燃烧方式对燃烧空间温度场、烟气流场、玻璃液温度场和传热效率的影响。结果表明:顶烧窑炉火焰聚集,燃烧空间温度差异明显,侧烧窑炉火焰在窑长方向上均匀分布,燃烧空间整体温度高于顶烧窑炉;侧烧方式对大碹和胸墙耐火材料高温侵蚀程度更高的可能性更大;侧烧窑炉高温烟气在燃烧空间中停留时间延长有利于烟气与燃烧空间内气流和耐火材料进行热交换,统计得到侧烧窑炉出口烟气平均温度更低;侧烧窑炉玻璃液沿窑宽方向上温度分布较均匀,顶烧玻璃液平均温度为1 531 ℃,高于侧烧玻璃液平均温度1 523 ℃;顶烧窑炉传热效率为52.3%,侧烧窑炉传热效率为51.9%,顶烧窑炉和侧烧窑炉采用相同天然气供应量、电助熔功率、玻璃液熔化量条件下,顶烧窑炉中喷枪火焰直接作用到玻璃液和配合料层,传热效率更高。     

低压全氧燃烧玻璃窑炉的设计及其玻璃制品生产工艺研究

全氧燃烧(Oxy-Fuel Combustion)技术是氧+燃料的燃烧方式,具有节能环保的功效,在玻璃制品生产行业得到广泛应用.但常见的全氧燃烧玻璃窑炉为获得满足压力的氧气需加装氧气压缩机,从而会带来运行成本、安全风险等问题.本研究提出了一种双喷嘴玻璃窑炉,可有效解决氧气压力需要压缩的问题、降低生产成本.第一喷嘴前...     

E-玻璃窑炉纯氧燃烧火焰空间的数值模拟研究

阐述了国内外玻璃池窑数值模拟研究方法的发展。建立了具有实用意义的E-玻璃纤维窑炉纯氧燃烧火焰空间的三维数学模型,求解出玻璃熔窑火焰空间温度场、速度场分布,并与实际窑炉运行数据进行对比分析。模拟结果与实际运行数据基本吻合,表明模拟结果有效。     

全氧燃烧火焰空间烟道口位置变化对窑压和气流场影响的数值模拟

采用基于k-ε湍流模型、涡-耗散化学反应模型、P1辐射传热模型的数值模拟方法,研究了玻璃熔窑在全氧燃烧条件下烟气出口位置对窑内压力场和火焰空间的影响规律。研究结果表明,烟气出口位置的改变造成玻璃熔窑内压力场的变化,随着烟气出口的前移,整体的窑压平均值逐渐下降,尾气温度先升高后降低。     

全氧燃烧玻璃熔窑氧气耗量和燃烧产物量计算

计算了玻璃熔窑采用全氧燃烧时,燃天然气和燃重油2种燃料分别需要的理论氧气量和产生的理论烟气量。并以600 t/d浮法玻璃熔窑为例,进行了天然气和重油2种燃料在使用不同纯度氧气情况下,全氧燃烧所需要的氧气量和产生的烟气量的设计计算。     

富氧燃烧技术在浮法玻璃熔窑中的使用

利用浮法玻璃生产线保护气车间提供的富氧空气,通过一系列方法和控制手段,经输送管道、阀门和利用罗茨风机将加压后的富氧空气引入玻璃熔窑蓄热室两侧,沿小炉中心线下引支管,支管上安置流量控制阀门,后由富氧喷嘴引入蓄热室清灰门上端,,喷口与小炉中心线成一定角度,富氧气体以一定的角度和足够的压力与助燃风混合预热后,喷入窑内进行助燃。将富氧空气喷嘴安装在3#～4#蓄热室下部,节能效果较好。本系统不会对气保车间有任何影响,也不会影响到玻璃生产线的正常生产。     

玻璃纤维组合炉三维数学模拟

从最基本的流体力学及传热公式出发，结合玻纤组织炉的实际情况，确定了熔融玻璃物性参数和模型边界条件，应用三维数学模型进行求解，提出了组合炉的合理结构。     

高温燃烧中和法测定玻璃中硫溶解度的研究

提出了一种测定玻璃中S溶解度的方法高温燃烧中和法,它简便实用、重现性好、成本低、易于实施。本文采用高温燃烧中和法,研究了样品量、助剂的比例、测试温度、测试时间等因素对玻璃中硫溶解度测定结果的影响,得到最佳测定条件：以氧气作载气、WO3作助剂,样品量为0.3g、助剂的比例为1：1、测试温度为1400℃时,测试时间为20min.     

玻璃纤维池窑全氧燃烧节能分析

介绍了广州忠信世纪玻纤有限公司采用全氧燃烧技术及相应的辅助措施,实现玻璃纤维池窑节能减排的目的,取得了显著的成效。指出实施全氧燃烧技术改造熔窑烧成及相应辅助节能措施是玻纤企业提高产品产量、质量、节能、减排及提高企业竞争力的最有效途径之一。