新型全天然气蓄热式钢包烘烤器

概述了运用高风温蓄热式燃烧技术，对全天然气钢包烘烤器进行改造的技术关键和应用实例，并对其效果、效益进行了评价。     

蓄热式燃烧技术在钢包烘烤器上的应用

概述蓄热式燃烧技术的工作原理及其在钢包烘烤器上的应用。     

蓄热式钢包烘烤器应用与实践

采用蓄热式燃烧技术对原常规钢包烘烤器进行了技术改造,实践证明,蓄热式钢包烘烤器具有升温均匀、安全稳定可靠、节能等特点。可提高钢包烘烤效率和包衬温度,具有广泛的推广价值。     

蓄热式钢包烘烤装置的试验研究

阐述了钢包烘烤装置的发展历史，介绍了蓄热式钢包烘烤装置的热工工艺、环境与能源特性，并在此基础上对这种设备存在的问题、热工特性、改进方向和使用效果进行了探讨。     

蓄热式均热炉数值模拟优化设计

应用蓄热燃烧技术改造传统均热炉燃烧系统，可以节约燃气的消耗率，提高炉内温度场的均匀性。通过数值模拟试验，研究了均热炉应用蓄热燃烧技术改造后的炉内流场和温度场，研究结果认为当助燃空气温度为1000℃，燃气预热温度分别为400，600，800．1000℃时，燃气节约率分别可达到12．41％，14．54％，16．67％，18．85％。改造后炉内温度分布均匀性提高，温度分布均匀性指数R，由33．18降到了18左右，并据此提出了优化改造方案。     

不同煤气种类下蓄热式钢包烘烤器节能潜力分析

基于对6种典型煤气燃烧的分析,给出了蓄热式烘烤器相对于传统非蓄热式烘烤器的节能效果,并给出煤气选取建议。研究指出,蓄热式钢包烘烤器节能率随煤气热值的增加而降低,使用高炉煤气时节能率最高为73.07%,使用焦炉煤气时节能率最低为38.19%;建议钢包烘烤初期选用高炉-转炉混合煤气,中后期选用转炉-焦炉混合煤气。     

AOD炉蓄热式烘烤过程的数值模拟研究

为研究新型蓄热式AOD炉烘烤器的烘烤效果,对AOD炉烘烤过程的流动、燃烧、传热现象进行数值模拟研究,定量考察了空-燃比、空气预热温度,天然气流量等烘烤工艺参数对炉衬温度的影响规律.结果表明,增加天然气流量和空气预热温度是提高炉壁温度的有效措施,空-燃比变化对温度的影响较小;应用蓄热式AOD炉烘烤器,在满足烘烤温度1 373 K的基础上,温差基本可以控制在50 K以内,烘烤温度均匀性较好.提出了供现场参考的烘烤工艺参数.     

高温空气燃烧技术在钢包烘烤中的应用效果分析

唐钢-炼钢使用高温空气燃烧技术对钢包烘烤器进行蓄热式改造，效果显著。通过工业性对比试验和数值分析，对蓄热式钢包烘烤设备的应用效果进行了研究，研究结果及车间生产统计数据表明，新烤包系统节能约4096，蓄热式烤包装置加热速度快且均匀，钢包温度可达1000O℃以上，钢包上下温差不大于30℃，车间转炉和连铸生产条件大大改善。数值研究的结果与现场实验数据吻合较好，是改善实际操作和指导热工设备设计的重要手段。     

蓄热式深度还原炉燃烧方案的数值模拟

以国家的产业节能政策为指导,为了控制节约临江羚羊难选铁矿石还原过程的能耗,采用商业软件FLUENT对以蓄热式燃烧技术为基础,采用双面加热、还原气体二次燃烧的还原炉的不同燃料燃烧方案进行模拟计算。通过对还原炉内的燃烧温度场、气体流场和炉膛气体成分等进行对比分析,得出了不同燃烧方案对炉内温度场、气体流场和气体成分的影响。最终得出结论:炉内温度场均匀,料面处残氧量合理,完全满足工艺要求。上层燃烧室在相同燃料、相同空气系数情况下温度分布一致,下层燃烧室配合辅煤气加热效果更佳。     

蓄热式连续加热炉内流动与换热特性的数值模拟

以某公司大方坯蓄热式连续加热炉为研究对象,对该炉建立了三维物理数学模型,分别采用可实现双方程湍流模型,PDF非预混燃烧模型、离散坐标法辐射模型(DO模型),应用Fluent数值仿真软件进行了模拟研究,得到了蓄热式连续加热炉内的流场和温度场的分布规律,并对炉内对流换热系数的分布进行了详细的分析研究.结果表明:钢坯表面局部对流换热系数在各加热段内分布不均匀,这主要是由于烧嘴进口射流所引起的局部流速的差异性,从整体上来看,预热段和加热1段的对流换热系数要高于其它各段.     

浸管式加热装置的数值模拟及应用

针对浸管式加热装置设计中普遍存在的热平衡计算复杂、致使设计的加热装置耗能大、热效率低或加热功率达不到生产要求等问题,利用相关的物性参数和经典的燃烧学、传热学公式,编写了用于浸管式加热装置设计的计算机模拟程序。实践表明:程序模拟的结果与实测结果较为吻合。模拟程序的使用可以方便准确地进行设计方案的比选。     

燃气快速热水器燃烧和污染物排放的数值模拟

以计算流体力学软件FLUENT为工具,运用数值模拟方法,对燃气快速热水器燃烧进行研究。计算和分析了燃气快速热水器内的温度分布,以及燃烧过程CH4、O2等各组分的浓度分布,同时改变过剩空气系数进行计算,观察其对燃烧情况的影响。数值模拟的结果对热水器的设计和实际运行有一定的指导意义和参考价值。     

低浓度瓦斯脉动燃烧过程的数值模拟

选取k-ε湍流双方程模型、概率密度方程(PDF)湍流燃烧模型及部分预混燃烧模型,利用流体分析软件Fluent对煤矿低浓度瓦斯在Helmholtz型脉动燃烧器中的燃烧过程进行了数值模拟。通过对燃烧室内低浓度瓦斯脉动燃烧压力场和速度场的分布进行模拟研究,并与理论燃烧过程相比较,其结果表明:低浓度瓦斯脉动燃烧数值模拟结果符合实际脉动燃烧规律,说明脉动燃烧这一燃烧方式适合低浓度瓦斯的研究利用,并为以后的研究提供参考。     

蓄热燃烧机理的实验及数值模拟研究

对目前国内外蓄热燃烧机理方面所做的工作,包括蓄热火焰特性、稳定性和NOx生成等方面进行了介绍,并对以往的研究内容进行了系统分析,为进一步研究提供参考。     

旋流燃气灶数值模拟研究

为缩短燃气灶的研发周期、降低研发成本、进一步提高燃气灶热效率,以旋流燃气灶为对象,以甲烷为燃料,利用Fluent模拟软件,研究了锥角和锅支架高度、一次空气系数因素对燃气灶热效率的影响。模拟结果表明：旋流燃气灶热效率随这三个参数的增大均呈现出先增后减的规律,其最大值分别发生在一次空气系数为0.6、锥角为45°、锅支架高度为22.5 mm时。为确定这三个参数的不同组合对热效率的影响,采用正交试验研究了这三个参数对热效率影响的显著性。试验结果表明：一次空气系数为0.6、锥角为45°、锅支架高度为22.5 mm为最优水平组合。     

串联交替式炉膛高热值生物质气化炉数值模拟及试验研究

对串联交替式炉膛高热值燃气生物质气化炉进行了研究,气化炉以木质颗粒为燃料、空气-水蒸气为气化剂,采用Fluent软件数值模拟了气化炉内水蒸气入口距离炉栅位置高度h、水蒸气入口流量Vs与空气入口流量V03个参数对燃气组分CO,H2和CH4体积浓度的影响。采用正交试验优化了上述3个参数,并试验测试了3个参数下燃气组分CO,H2和CH4体积浓度及燃气热值。数值模拟与试验结果表明,当h为175 mm,V0为0.92 m3/h,Vs为1.33 m3/h时,生物质燃气热值Q最大值为10.46 MJ/m3,比单一空气气化剂作用下提高了107.95%。     

氢氧加湿燃烧的数值模拟

介绍了利用CHEMKIN 4.1软件中封闭的全混同性反应器模型模拟加湿情况下氢氧燃烧的方法,同时基于详细的氢氧燃烧化学反应动力学机理分析了初始反应温度、反应压力及水蒸气添加量等对氢氧燃烧的影响。模拟结果表明,初始反应温度、反应压力及水蒸气添加量等因素均会对氢氧燃烧的点火延迟时间和燃烧最高温度产生一定程度的影响,其中水蒸气添加量的变化对氢氧燃烧的最高温度及火焰传播速度的影响较为显著。这对后续在实验室中进行氢氧加湿燃烧研究可提供有益的指导。     

Numerical Simulation of Microgravity Flame Spread Over Solid Combustibles

Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｇｒａｖｉｔｙ　Ｆｌａｍｅ　Ｓｐｒｅａｄ　Ｏｖｅｒ　Ｓｏｌｉｄ　ＣｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅｓＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＭｉｃｒｏｇｒａｖｉｔｙＦｌａｍｅＳｐｒｅａｄＯｖｅｒＳｏｌｉ...     

褐煤干燥过程对流传热特性的数值模拟

以干燥器内对流传热问题为研究对象,建立了褐煤干燥过程气-固对流传热模型。通过流-固界面传热耦合,利用CFD仿真技术进行模拟,对褐煤在不同粒径、风速及温度下的干燥过程进行了数值模拟,得到不同工况下的温度场分布及对流传热系数。根据模拟结果拟合得到气-固传热关联式,结果表明该关联式与褐煤干燥过程较吻合,可为工程实践提供理论指导。