在直吹管和风口内混合喷吹煤粉和废塑料的数值模拟

运用数值模拟方法,对废塑料和煤粉混合喷吹条件下直吹管和风口内的燃烧特性进行了研究。将废塑料与煤粉按不同比例混合,在不同粒径分布下喷吹时,分析了直吹管和风口内的挥发分析出和燃烧的规律。结果表明,随着混合燃料中废塑料比例增加,颗粒粒径减小,混合燃料的燃烧性能提高;从喷吹单一煤粉到喷吹煤粉与废塑料比为5∶5的混合燃料时,直吹管和风口内燃烧率从3.35%提高到36.31%。     

高炉宽粒径喷煤节能降耗的相关研究

研究了高炉喷吹宽粒径煤粉的可行性和放宽粒径对高炉煤粉利用率的影响。测定了安钢2号高炉喷吹煤粉的粒径分布,以及不同粒径煤粉的燃烧率,并在2号高炉进行了喷吹煤粉粒度逐步放宽的工业试验。工业试验结果表明:放宽粒径前后煤粉利用率稍有降低;当挥发分保持在18%以上,煤粉中74μm的比例完全可以放宽到60%;同时,磨煤能耗显著降低,制粉效率明显提高。     

煤和塑料混熔喷吹技术研究

概述了国外高炉喷吹废塑料技术现状和国内研究进展,提出了煤与废塑料混熔高炉喷吹新工艺.对不同比例的废塑料与煤粉混合,在200 ℃的混熔温度下制成样品进行燃烧特性试验.结果表明:混熔样品具有良好的燃烧性能,开始燃烧温度和激烈燃烧温度都比煤粉低,塑料的存在对煤有提前燃烧作用,废塑料混熔比例在25%时燃烧时间较煤粉短,燃烧速度快;废塑料与煤混熔对高炉喷吹技术,理论上是可行的.     

直吹管内煤粉燃烧的数值模拟

高炉喷煤粉时,由于煤粉的不完全燃烧,在风口处会产生未燃煤粉,影响高炉的透气性.利用商业软件fluent研究了煤粉在直吹管内的燃烧情况,通过对不同的喷吹量和粒径对煤粉燃烧进行分析,得到煤粉在直吹管内燃烧大致情况.当颗粒的直径从30 μm增加到90 μm时,煤的燃尽率从 37.3 %降低到28.8 %,模拟结果与实际基本符...     

混合喷吹煤粉和废塑料对高炉炉腹煤气的影响

为了研究混合喷吹时煤粉和废塑料对高炉炉腹煤气的影响,通过计算,得到喷吹不同比例混合的煤粉与废塑料时高炉炉腹煤气量及煤气成分。结果表明:随着混合燃料中废塑料比例增加,炉腹煤气量增加,煤气成分也相应改变;当PE(煤粉与聚乙烯)∶PP(聚丙烯)按5∶5混合时,炉腹煤气中φ(CO+H2)所占比例为47.96%,而单一喷吹煤粉时φ(CO+H2)所占比例为44.44%。     

干熄焦灰对重钢高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响

对干熄焦灰对重钢高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响进行分析总结。通过改变高炉喷吹煤粉中烟煤和干熄焦灰的配入比例发现,随干熄焦灰配比由5%增加到10%,混合煤的固定碳和挥发分含量变化明显,而灰分和硫分变化不大,不同温度下的燃烧性能有所降低,但燃烧率均保持在80%以上,完全能够满足高炉正常生产。     

高炉中喷吹废塑料的可行性研究（Ⅰ）：——废塑料与煤粉的燃烧特性对比研究

为了研究向高炉中喷吹废塑料的可行性,对几种常见废塑料与高炉喷吹用煤粉的燃烧特性进行了对比研究。结果表明：废塑料具有良好的燃烧性能;废塑料的开始燃烧温度和激烈燃烧温度都比煤粉低,燃烧时间较煤粉短,燃烧速度快,燃烧灰尽少,因此更有利于高炉喷吹。     

高炉中喷吹废塑料的可行性研究（Ⅱ）——废塑料与煤粉的热特性对比研究

为了研究向高炉中喷吹废塑料的可行性,对几种常见废塑料与高炉喷吹用煤粉在升温过程的热行为进行了对比研究。结果表明：与煤相比,废塑料热值高,从着火到燃烧结束所需时间短,且占整个升温过程耗时比例低。从而表明从热特性角度分析,废塑料适用于高炉喷吹。     

邯钢1号高炉除尘灰与煤粉混喷的最佳配比选择

通过对邯钢喷吹用煤粉中配加一定比例的干熄焦地面除尘灰和高炉重力除尘灰后的煤质指标、热分解率 以及燃烧性能的分析测定,探讨了高炉喷吹除尘灰是可行的。试验结果表明,在混合煤粉中配加5%～7%的干熄 焦地面除尘灰或高炉重力除尘灰时,混合煤粉的燃烧率能满足高炉喷吹用煤的要求。同时,带来了很好的经济效益。     

首钢京唐高炉煤粉粒级优化试验研究

对首钢京唐1号高炉喷吹煤粉的粒度组成和不同粒度煤粉燃烧特性进行了研究,并在京唐1号高炉进行放宽煤粉粒径的工业试验。结果表明,在高炉生产保持稳定和顺行,原燃料条件基本不变的条件下,放宽煤粉粒径后磨煤机生产能力增加10%左右,高炉内煤粉利用率基本上没有大的变化。认为在进行烟煤和无烟煤混合喷吹的条件下,完全可以降低小于75μm煤粉的比例,不必按传统的做法将该比例控制在80%左右。     

高炉喷吹废塑料工艺技术探讨

介绍了国内外高炉喷吹废塑料工艺的研究进展,着重从化学成分、高炉内的反应情况、废塑料的分类回收以及塑料制粒角度说明了废塑料作为高炉喷吹燃料的可行性,并给出适合高炉喷吹废塑料的工艺流程,强调了废塑料与煤粉在风口前管路上混合能促进塑料和煤粉在回旋区更好地燃烧。     

含钛炉渣稀释剂对喷吹煤粉燃烧性能的影响

 根据承钢高炉冶炼条件,以其高炉喷吹煤粉作为试验原料,利用煤粉燃烧炉模拟现场高炉风口区域煤粉的燃烧过程,探讨加入含钛炉渣稀释剂CaF2和MgO后,对煤粉燃烧性能的影响,并结合扫描电镜（SEM）观察未燃煤粉颗粒表面结构的变化。试验结果表明,煤粉中添加CaF2后燃烧率有所提高,但提高幅度不大,SEM图未燃煤粉的颗粒减小,这说明CaF2对高炉内煤粉的燃烧有一定的促进作用;添加MgO后煤粉燃烧率明显提高,当添加MgO质量分数为1.20%时,煤粉燃烧率提高了12.41%,此时未燃煤粉SEM图平均粒径为4.30 μm,比未加入稀释剂未燃煤粉的粒径小5.48 μm,并且组织颗粒的大小及分布比较均匀,综合考虑炉渣稀释剂MgO对承钢含钛炉渣的稀释作用和对高炉内煤粉燃烧的影响,含钛炉渣稀释剂MgO的最佳添加质量分数为1.20%。     

回转窑内废塑料/煤粉混喷模拟实验研究

采用卧式燃烧系统模拟回转窑喷吹混合燃料的燃烧过程,研究了回转窑中塑料和煤粉混合飞行燃烧过程的行为和机理。热重分析表明:煤粉与三种塑料(PE、EVA、ABS)的燃烧和着火特性指数相差一个数量级,其中PE的燃烧特性指数和着火特性指数最高,煤粉最低。煤粉中添加塑料,在卧式燃烧炉内进行混合喷吹燃烧试验,并对炉内温度场、燃烧尾气成分进行分析,结果表明:当煤粉中添加10%~20%塑料时,炉内最高温度区域移向燃料进口,塑料能够促进煤粉燃烧,提高其燃烧率;当添加的塑料超过20%时,最高温度区域向尾气出口处迁移,炉内温度明显降低,废塑料对煤粉燃烧产生抑制作用,降低了煤粉的燃烧率;随着煤粉中塑料添加比例从10%增加到30%,混合燃料燃烧产生的尾气中CO浓度不断增加,CO2、NOx和SO2的浓度则不断下降。     

高炉混合喷吹时煤粉燃烧率的研究

试验研究了混合喷吹条件下诸地煤粉燃烧率的影响。试验及回归得出混合喷吹时不同因素 粉燃烧率影响的定量关系，试验表明，简单采用干粉混合的方法添加不可燃粉料恶化了煤粉的燃烧条件，随添加量增加影响加剧，添加粉料中，白云石粉对煤粉燃烧率影响最大。在添加粉料不在于１０％时，喷吹烟分仍可达到较好的燃烧率。     

高炉煤粉燃烧率通用模型

建立了煤粉燃烧率通用模型,模型可以根据煤粉的工业分析值计算燃烧动力学参数并预测煤粉燃烧率.通过对比前人的实验数据,验证了模型的准确性,同时研究了影响高炉煤粉燃烧率的若干因素.研究结果表明:在高炉喷煤过程中,煤粉颗粒在2 ms左右就可以达到热风速度,由于煤粉颗粒在直吹管内停留时间短并且温度较低,因此在直吹管内煤粉不会发生燃烧.煤粉进入风口回旋区后,挥发分瞬间全部析出,并且颗粒粒径越小,挥发分开始析出时间越早.降低煤粉粒径和增加氧气体积分数均有利于提高煤粉燃烧率.氧气体积分数每增加1%,燃烧率提高2%.随着喷煤量的增加,煤粉燃烧率逐渐降低.当提高煤粉喷吹量时,为了保证较高的燃烧率,实际操作过程中应提高富氧率并适当降低煤粉粒径.      

高炉喷吹煤和废塑料混合燃料燃烧过程的数值模拟

采用数学模型预测高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在直吹管的燃烧过程,数学模型包括气相流动、混合燃料的燃烧、辐射传热等子模型.模拟结果表明,燃料总的燃烧效率能达到90%以上,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在高炉的燃烧行为介于高炉单独喷吹煤粉和废塑料两者之间,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在理论上是切实可行的.     

高炉喷吹煤粉燃烧性与反应性的研究与应用

为了研究高炉喷吹煤粉的冶金性能,采用热重分析法对6种无烟煤和1种烟煤进行燃烧性与反应性研究。结果表明,与无烟煤相比,烟煤在不同温度下的燃烧性和反应性均明显高于无烟煤。混煤的燃烧率实测值大于加权值,使用混煤可以发挥无烟煤和烟煤各自的优点,加快燃烧过程,提高混煤燃烧率。随着混煤中粒度小于74 μm煤粉所占比例的增加,燃烧率增大。在高煤比喷吹条件下,混煤煤粉粒度小于74 μm的比例控制在75%左右。结合无烟煤的燃烧性和反应性试验结果,建议喷吹煤粉采购中应尽可能多地采购无烟煤C资源,同时控制无烟煤E的采购量;高炉提煤比操作中应将无烟煤C确定为喷吹用无烟煤的首选煤种,以提升混煤燃烧率和发挥未燃煤粉保护焦炭的作用。     

高炉喷吹煤和废塑料混合燃料的可行性研究

分析了高炉喷吹混合燃料的可磨性、黏结指数和胶质层厚度等对高炉冶炼的影响,并对高炉喷吹煤粉、喷吹煤粉与废塑料混合燃料进行了燃烧模拟。结果表明,高炉喷吹煤与废塑料混合燃料在理论上是可行的。     

高炉混合喷吹用生物质燃料可磨性及燃烧性能分析

为探讨生物质燃料应用于高炉喷吹的可行性,缓解高炉能源与环境问题,将干燥后的生物质燃料(花生壳)与高炉喷吹煤粉按不同比例进行混和破碎,并分别对破碎物料进行理化性能检测和燃烧过程分析,研究不采用传统干馏制炭工艺条件下,生物质燃料用于高炉喷吹的可行性。研究表明,花生壳的适量添加有利于提高混合物料的可磨性指数,同时降低灰分和煤粉中硫含量,有利于冶炼工艺控制;并且显著降低混合物料在挥发分析出燃烧与固定碳燃烧阶段的活化能,从而促进燃料燃烧,当添加20%的花生壳时,混合物料中固定碳的燃烧温度相比无烟煤降低了约40 ℃。     

高炉喷吹褐煤的可行性研究

利用煤粉燃烧性能检测实验装置,研究了高炉喷吹用煤中添加褐煤对煤粉燃烧性能的影响.结果表明,添加适量褐煤可以改善煤粉的燃烧性能,起到一定的助燃作用;但由于褐煤的灰分较高,所以配煤比例不宜超过5%.