石油焦锻烧回转窑内流场在不同二、三次风入口条件下的数值模拟

采用κ-ε模型和SIMPLEC算法，对石油焦煅烧回转窑内部的气相流场进行了数值模拟，通过改变回转窑的二次风与三次风的位置与方向，得到了相应条件下窑内的流场分布情况，并进行了比较和分析，从而为石油焦煅烧回转窑结构的优化设计和改进提供了参考依据。     

石油焦煅烧回转窑综合传热过程数值模拟

研究了石油焦煅烧回转窑内的物理和化学反应过程对回转窑内传热过程的影响,并在对回转窑内的物料输送过程、传质过程和传热过程具体分析的基础上,建立了石油焦煅烧回转窑的综合传热数学模型. 应用数值计算方法对传热数学模型进行计算求解,预测了窑内气体、物料和窑壁内外表面的轴向温度分布. 结果表明,窑内的高温区域主要集中在挥发分大量燃烧的区段上,三次风的注入会引起窑内气相温度的明显下降,但不会造成料床温度的明显变化;在物料与气体、窑内壁之间热交换过程中,物料与被覆盖的窑内壁表面之间的对流换热和气体与料床表面间的辐射换热为主要的传热机制. 计算预测的结果与测量数据在规律上和数值上都能较好地符合,从而为石油焦煅烧回转窑的优化设计和经济运行提供了指导和依据.     

回转窑供风管参数对窑内热工状况的影响

以2.3 m×55 m的炭素回转窑作为研究对象,应用流体模拟软件Fluent 和Matlab 分别对其气体空间和物料料层内的传热过程进行了研究。通过改变二、三次供风管的长度和供风管入口处的空气吹向,得到了相应条件下窑内的温度分布,并进行了比较和分析。结果表明：二、三次供风管的长度对窑内温度场的影响较小,实践中可以采用无管供风措施,以解决供风管道烧损问题;当二、三次供风管在某一长度下窑内煅烧带温度较高时,其窑内剩余的可燃气体较低;二、三次供风管入口处空气均吹向窑头时,窑尾处剩余可燃气体浓度较大,但其煅烧带温度较高,煅烧带长度较长;当二、三次供风管入口处空气均吹向窑尾时,窑尾处剩余可燃气体浓度较小,但其煅烧带温度较低,煅烧带长度较短。     

回转窑内传热及燃烧过程的数值模拟

运用流体模拟软件Fluent和Matlab分别对碳素煅烧回转窑内气体空间和物料料层内的传热过程进行了研究,预测了窑内烟气、窑内壁和料层的温度分布。结果表明,窑内的高温区域主要集中在挥发分大量燃烧的区段上;二、三次冷空气的引入均会使窑内烟气温度明显下降,但对料层温度影响不显著。将窑外壁的计算结果与其实际测试结果进行了比较,两者吻合较好,说明该模拟方法的适用性,从而为碳素回转窑的优化设计和经济运行提供了指导和依据。     

关于回转窑煅烧带的探讨

在回转窑煅烧石油焦生产中,对一定质量石油焦而言,煅后焦质量的优劣及煅烧过程炭质烧损的程度主要取决于煅烧带,煅烧过程关键就是煅烧带的控制。因此深入研究煅烧带对煅烧生产意义重大。由窑尾进入窑内的室温石油焦随着窑体的转动不停地向窑头缓慢移动,同时与具有一定...     

提高二次风温的途径

1 绪论经冷却机入窑的风称为二次风,二次风对回转窑内的煅烧影响很大。在通常情况下,二次风的风量足够满足窑内煅烧的需要。而二次风风温就成了影响窑内熟料煅烧的重要     

二次风温度对回转窑内煤粉燃烧特性影响的研究

回转窑内煤粉燃烧为产品煅烧提供了热源,研究二次风温度对火焰形状、烟气流场及温度分布的影响,可为优化燃烧器的操作参数与结构参数提供依据.本文以一四风道煤粉燃烧器及φ4 m×60 m的回转窑为对象,应用Fluent软件,研究了以煤粉为燃料,二次风温度分别为1000 K、1250 K、1373 K、1550 K时,回转窑内火焰性能、烟气流场及温度分布情况.结果表明:对给定的四风道煤粉燃烧器,二次风温度为1373 K时,火焰最高温度达到2000K,回转窑内火焰形状成良好的棒槌状,火焰温度分布符合水泥生产的要求.     

煅烧石油焦回转窑高风温燃烧与重油改质技术的开发与应用

回转窑是煅烧石油焦的常用设备,但其能耗较高,炭质烧损较为严重.用余热锅炉尾部烟气将回转窑一次风预热至190℃,再从沉灰室抽取部分高温烟气与预热以后的一次风混合得到空气过剩系数减小的高温、低氧一次风,送入窑头助燃;将重油、水和添加剂按1 000:150:3.5的比例混合均匀,经改质器生成改质油取代重油燃烧.经上述改造后,回转窑重油消耗降低了20%,炭质烧损率由改造前的1 1%降低至改造后的8%.     

水泥窑协同处置油漆渣可燃废物的生产应用

油漆渣具有一定的热值，可作为替代燃料代替部分煤进行燃烧。油漆渣中的重金属和有机物等物质在高温煅烧下固化和分解挥发。文中依据燃料成分的元素和工业分析，选取直接投入窑尾的处置方式进行燃烧。生产操作过程根据窑内实际变化和影响进行控制，从而实现将低挥发分燃料在回转窑煅烧，具有较好的经济效益。     

新型低氮旋流燃烧器NOx排放特性

为应对燃煤工业锅炉日益严苛的排放标准,提出了一种新型低NO_x旋流燃烧器,将煤粉预燃与燃烧器空气分级、炉膛空气分级进行耦合,通过改变燃烧系统的配风布置对煤粉预燃燃烧状态进行调整,研究了一次风率、内外二次风率、外二次风入射方式、循环风率和燃尽风率对NO_x排放特性的影响。结果表明:在试验工况下当一次风率从15.4%提高到28.7%,预燃室内氧气浓度增大,一次风携带的氧气可直接将煤粉热解释放挥发分中含氮化合物HCN、NH_3等中的N氧化为NO,NO_x生成量由284.4 mg/m~3逐渐增至326.7 mg/m~3。当内外二次风率比由0.46增大到1.4,NO_x排放浓度先下降后上升;由于内二次风量影响预燃室内过量空气系数和湍动强度,外二次风量影响炉膛内部主燃区煤粉发生燃烧反应的湍动混合强度,在二次空气配比变化的综合作用下,内外二次风率比为1.0时,NO_x排放值最低为211.2 mg/m~3。随着外二次风内部入射风量与端面入射风量比值由0增大到4.56,NO_x生成浓度先下降后上升;由预燃室端面入射的外二次空气射流边界较长,主燃区相对较大,燃烧整体较为均衡,而从预燃室内部入射的外二次风促进了预燃室出口气粉混合物在炉膛内与助燃空气的混合;当外二次风内部、端面射流风率比为0.25时,煤粉在预燃室出口区域的湍动强度提高,在局部还原性气氛下,NO_x生成浓度有最低值230.9 mg/m~3。当循环风率从0增大到30.6%时,内外二次风中氧气浓度降低,预燃室和炉膛主燃区还原性气氛增强,挥发分中含氮化合物HCN、NH_3等中的N迁移形成N_2的概率增加,NO_x排放量由250.7 mg/m~3逐渐降低到221.1 mg/m~3。随着燃尽风率由0提高到29%,NO_x排放值先减小后增大;燃尽风率提高时二次风率随之降低,内外二次风湍动扩散能力减弱,主燃区还原性气氛增强;燃尽风率进一步提高使得主燃区氧量不足,燃尽区氧化性氛围较强,大量焦炭和含氮化合物在燃尽区发生氧化反应,导致NO_x生成量增加;当燃尽风率为19.6%时,NO_x生成值最低为253.5 mg/m~3。整体上,当一次风率为17%～19%,内外二次风率比为0.8～1.0,外二次风由预燃室端面入射,循环风率为15%～20%,燃尽风率为19%～22%时,NO_x排放值为212～231 mg/m~3,相比试验工况下最大NO_x排放量下降29%～35%。     

回转窑二次风富氧燃烧的数值模拟

针对一实际尺寸的回转窑建立模型,分别进行了空气助燃(21% O₂)和二次风富氧(23% O₂)燃烧的数值模拟研究。结果表明,二次风富氧后,高温区覆盖形状没有明显变化,仍呈“棒槌状”;在回转窑前端,煤粉挥发分与焦炭燃烧速度加快,整体温度有所提升,最高温度由2386 K增至2427 K,壁面所接收的辐射量得到了提升;但NO_x的生成量也大幅度提高,其中出口处NO_x由247 mg/m³增至367 mg/m³。考虑到制氧成本问题及NO_x排放问题,在二次风中进行富氧燃烧的总体效果不够理想。     

石油焦煅烧质量的控制与提高

通过调整窑头窑尾负压，达到控制窑尾温度和干燥带、预热带、缎烧带长度的目的。同时控制回转窑的煅前投料量和大窑转速，亦可在一定程度上达到减少煅后石油焦中流态化焦的产生，降低石油焦在煅烧过程中的二次结焦量，从而改善煅烧石油焦的实物质量和内部结构，为进一步稳定提高炭—石墨制品的实物质量和内部结构奠定基础。     

煤系针状焦煅烧工艺

用回转窑煅烧煤系针状焦,由于原料性质不同,煤系针状焦煅烧工艺调整与普通石油焦差别很大.本文主要探讨回转窑煅烧煤系针状焦重要温度点的控制及其对煅烧生产的影响.     

梭式窑中二甲醚富氧燃烧的研究初探

本研究对梭式窑中二甲醚的富氧燃烧进行研究初探。结果表明,虽然二甲醚热值比液化气低,但由于二甲醚自身含氧,在燃烧过程中所需空气远低于液化气,因此二甲醚理论燃烧温度高于液化石油气。当二甲醚采用富氧燃烧后,火焰温度急速上升,富氧浓度可降低。当氧体积分数为27%～29%时,二甲醚烧成节能效果最佳。通过富氧燃烧帮助解决二甲醚燃烧过程中有机污染物的问题,有利于二甲醚在陶瓷工业的应用,并对二甲醚富氧燃烧技术在陶瓷窑炉的应用进行经济效益分析。     

梭式窑预混富氧燃烧预热阶段换热特性的模拟研究

通过计算流体力学(CFD)软件—FLUENT研究了富氧浓度对预热阶段梭式窑内换热特性的影响。结果表明火焰最高温度随富氧浓度的增加非线性增大。梭式窑内的富氧燃烧可以减少高温高速烟气射流直接对窑墙的冲刷。由于烟气不能充分冲刷烧嘴附近区域和烟气射流顶部回流的影响,窑炉断面出现温差。为使窑内温度尽量均匀,预热阶段也可通过控制燃料量,点燃全部烧嘴。富氧助燃可以使窑内换热增强,减小窑内温差。     

Modélisation d'un four de calcination du coke de pétrole: II. Simulation du procédé

A one-dimensional steady-state mathematical model has been developed to simulate the process of calcination of petroleum coke in a rotary kiln. A simulation is made to reproduce the operating conditions prevailing during a normal working day, in order to validate the model, and to study the effects of the main process control variables. It has been found that of the energy provided by combustion, 59.5 % comes from hydrogen, 14.6 % from the carbon of the coke bed, 13.8 % from coke dust, 11.3 % from methane and 0.8 % from tar. A comparison with existing models is made to identify eventual similarities between the various kilns under study. It appears that maximum coke temperature occurs at 45 to 55 % of kiln length, while volatile matters evolution takes place between 5 and 60 % of kiln length, measured from feed end.     

Modélisation d'un four de calcination du coke de pétrole: I. Le modèle

In this first of a two-article series, a one-dimensional steady-state mathematical model has been developed to simulate the process of calcination of petroleum coke in a rotary kiln. The model is made of 14 ordinary differential equations describing the conservation of energy and mass in the coke bed and in the freeboard gas. They are solved simultaneously using the 4th-order Adams-Moulton numerical method. The model calculates the various temperature profiles and the mass concentration profiles of the different chemical species. Special emphasis is laid on the usual process variables such as calcined coke recovery factor, and the loss of coke in the form of dust exhausted with the gas. In the second article, a complete simulation will be presented and the results discussed. Also, a comparison with existing models will be made.