生物质颗粒燃料层燃燃烧的FLIC数值模拟与分析

通过FLIC数值模拟软件对中国南方地区某台生物质层燃锅炉进行了数值模拟研究,获得固相温度分布、空间烟气温度分布以及主要烟气成分沿床长的变化规律.模拟结果表明,生物质层燃炉燃烧主要分3个阶段,依次为水分蒸发段(0～0.5 m)、挥发分逸出燃烧段(0.3～1.7 m)和固定碳燃烧段(0.6～2.2 m).生物质中挥发分比例高,逸出后床层高度明显降低.沿炉膛长度方向0.5～1.7 m处为高温烟气区域,温度达1 100～1 670 K.针对不同燃烧段的特点,提出了相应的供风策略,如在挥发分逸出燃烧段供风80％ ～90％,在固定碳燃烧段供风10％～20％,降低烟气热损失,保证生物质燃烧效率,并建议根据烟气温度设计炉拱角度,加强炉拱对水分蒸发段辐射,加快燃料利用过程.模拟结果对生物质层燃炉的运行与设计提供了参考.     

炼油装置加热炉节能途径与制约因素

加热炉是炼油装置的能耗大户,其节能水平对于提高炼油装置的节能水平具有重要意义。介绍了加热炉主要的节能途径：优化换热流程,降低加热炉热负荷;加热炉与其他设备联合回收余热;降低排烟温度、降低过剩空气系数、减少不完全燃烧损失、减少散热损失以提高加热炉热效率。探讨了上述节能途径的主要技术措施及应注意的问题。阐述了进一步提高加热炉节能水平的制约因素：降低排烟温度,要考虑经济性和露点腐蚀;过分降低炉外壁温度,会导致费用过高;预热空气温度过高对环保不利。提出了进一步提高加热炉节能水平的建议;认真净化燃料,降低露点温度;开发新的余热回收工艺;开发并应用“蓄热式高温空气预热贫氧燃烧技术”等新的燃烧技术;加强运行管理。     

采用蓄热式燃烧器的室式炉内燃料燃烧条件对物料加热均匀性的影响

高温预热空气后 ,带来的问题是可能造成局部料坯过热。对于室式炉 ,在均热期不允许以最大热负荷过热 ,形成炉内温度的不均匀分布 ;而为了使料坯达到温度均匀 ,便需延长均热时间 ,这又会使金属氧化量增加。本文研究了采用蓄热式燃烧器时保证产品质量和提高加热速度的燃烧条件。研究采用数学模型的方法。室式炉为长方形 ,炉内两侧各装 5个钢锭 ,每个钢锭重 11.9t,断面直径 0 .9m,炉子两端各装一个蓄热式燃烧器 ,蓄热室系统换向时间 15 0 s。文中共研究了 3个因素的影响 :(1)火焰出口之后 ,在火焰中继续燃烧的燃料份额。结果表明 ,尽管炉子两端…     

转底炉内温度场及流场的数值模拟

利用Fluent软件建立了转底炉炉内温度场及流场的数学模型,采用κ-ε模型,辐射模型,非预混燃烧模型模拟炉内的辐射传热和湍流流动,分析了烧嘴和助燃风喷嘴的选择与布置对炉内的温度及速度分布的影响.结果表明,转底炉预热段与加热段采用炉顶布置平焰烧嘴供燃料,炉膛下部布置喷嘴供助燃风能获得很好的温度场和流场来满足工作需要;还原段选择蓄热式烧嘴供给燃料,即满足了高温还原的温度要求,也达到充分回收利用烟气余热的效果.     

梭式窑烟气废热利用的模拟研究

采用商用CFD软件,通过数值模拟和正交实验分析了蜂窝陶瓷的结构参数及各工况条件对换热性能和压力损失的影响,优化了工况参数。数值模拟结果为：进入稳定工作期后,加热期温度效率为94．6％,冷却期温度效率为93．7％,压力损失为457．7Pa。在此基础上,设计了梭式窑高温空气燃烧（HTAC）系统,构建实体模型进行实验,研究余热回收系统的温度效率及烟气在蜂窝陶瓷内压力损失。研究结果表明,加热期与冷却期的温度效率分别为：92．0％,93．2％,测量热烟气和预热空气的压力损失分别为126．3,107．8Pa。     

延长加热炉预热段与节能

在加热炉的各项热损失中,所占比例最大的是烟气热损失,约占总热量的1/3～1/2。因此,尽量减少炉膛废气带走的热量并加强废热回收,是加热炉节能的关键。延长加热炉预热段,可以利用炉内烟气余热预热钢坯,提高热回收率,降低能耗。延长加热炉预热段同炉底强度、烟囱抽力、技术经济效果有密切联系,本文试就它们的关系作如下探讨。     

210MW煤粉炉燃烧系统改进的数值模拟

运用CFD软件对某210 MW煤粉锅炉的燃烧过程进行三维数值模拟,针对锅炉实际存在温度分布不好、燃烧效率不高、结渣问题严重,对炉膛进行偏二次风、反切燃尽风及两者联用改进。结果表明:与设计工况相比,单独的小角度偏二次风改进下的炉膛燃烧区温度降低约300 K,水冷壁附近氧气浓度提高,减少了水冷壁的结渣和高温腐蚀;单独小风率反切燃尽风改造后的配风方式更合理,烟气的停留时间增加0.6 s,燃烧区温度提高约373 K,高温区域扩大,炉膛出口烟气热偏差系数减小约0.7%,提高了锅炉的燃烧效率和运行的安全性,但可能加重炉内结渣;二者联用改进既能够很好地改善炉膛的温度分布,扩大炉膛高温区域,提高燃烧区温度约353 K,同时能够减少燃烧器区域的结渣和高温腐蚀,减小炉膛出口烟气热偏差,采用二者联用改造对锅炉运行最为合适。     

散装热水锅炉系统中的空气换热器

<正> 近年来,在散装热水锅炉系统中,多采用空气换热器以达到回收余热、加热空气来改善炉内燃烧,以达到节能的目的。根据系统中对气密性、预热风温、烟气温度、换热效率、烟气成分及含尘量大小、加热介质压力等的严格要求,一般选择对流式平滑钢管换热器效果较好。该形式的换热器具有加工制造工艺简单、     

连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉应用探索

根据固体燃料燃烧的特点及高温空气燃烧技术原理,对连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉上的应用进行了探索。搭建连续式蓄热固体燃料实验装置,对炉膛温度、烟气温度及助燃空气温度等参数进行测量分析,排烟温度可以控制在150℃以下,助燃空气预热温度低于高温烟气温度约100℃。当助燃空气预热温度波动30℃左右时,炉膛温度波动不高于3℃,可以满足多种加热工艺对加热精度的要求。测试结果表明,连续式高温空气燃烧技术可以应用在固体燃料加热炉上,通过对其烟气余热最大限度的回收,拓展了蓄热燃烧技术的应用领域。     

铜精炼阳极转炉还原期烟气的传热特性

根据能量平衡原理，建立了铜精炼阳极转炉还原期烟气对铜液的传热模型，并对不同空气过剩系数下烟气的平均温度和传热强度进行计算。结果表明：随着空气过剩系数的增大，烟气平均温度和传热强度均有明显下降。为增强烟气对铜液的传热能力，必须适当地减小空气过剩系数。此外，针对还原期的黑烟问题，提出设置二次燃烧室的合理建议。     

提高锅炉热效率的新技术——富氧燃烧

从提高锅炉运行热效率和节约能源出发,提出富氧燃烧新技术在锅炉上应用的可行性.从提高炉膛温度、减少排烟热损失和消除氮氧化物对大气的污染等三个方面论述了富氧燃烧新技术的优越性.还指出了采用富氧燃烧时锅炉受热面布置要注意的问题,为锅炉的新产品开发提出了新思路.     

15t侧装料铝合金熔化炉

该设备是一种大型火焰炉，用于铝锭及铝合金废料的熔炼。在主选择了合理的炉型；采用了烧损率最小的熔池尺寸和节能燃烧器；合理地燃烧；强化给热、提高生产率；同时还采取了余热回收、降低炉体热损失等节能措施。通过现场实测，油耗４３．８ｋｇ／ｔ铝，热效率高达５７％左右。     

燃气隧道窑热工测试与节能分析

我国工业炉窑是能耗大户,总体水平较低,具有相当大的节能潜力。以某高铝砖隧道窑为测试对象进行了详细的热工测试,测量了炉气温度、烟气参数、干燥段的气流参数以及各主要壁面的温度,通过计算窑车及物料带出的热量、干燥段排气热损失、排烟热损失和壁面散热损失等参数,对隧道窑进行了热平衡分析。结果表明,所测试隧道窑的热效率为33.4%,造成热损失的原因包括,砖坯码放方式、干燥段气流组织不合理、助燃空气量过大、围护结构保温性能差等,通过改善急冷段和干燥段气流组织,减小预混空气量,增强窑顶和烧成段保温等措施可实现该类隧道窑的节能。     

低温模块式换热器的设计和应用

锅壳式燃油／气锅炉的排烟温度普遍偏高,不符合当前节能减排的要求,采用增加尾部低温模块式换热器可提高锅炉热效率,降低能源消耗。     

阳极焙烧炉热平衡分析

阳极焙烧炉的热平衡计算与分析对工程实际有非常重要的意义。给出了包括热收入、热支出这些重要经济技术指标的计算结果。通过这些计算结果分析了阳极焙烧炉在运行过程和生产管理方面存在的问题,并提出了解决方案。     

Solar-heated rotary kiln for thermochemical energy storage

Thermal energy storage (TES) will improve the efficiency and output of solar power plants. TES based on thermochemical cycles is an interesting option as thermochemical cycles can provide high energy storage densities and allow longer heat storage time. The use of multivalent solid oxide reduction–oxidation (REDOX) reactions for thermochemical heat storage is a promising option. Several concepts are feasible for coupling solar energy to the redox reaction. Among those a directly irradiated rotary kiln is one of the most interesting because it is able to provide high mass flow rates and high amounts of active material. A solar-heated rotary kiln was set-up and operated in the solar furnace of DLR for thermal reduction and oxidation of cobalt oxide. The redox material was fed into the reactor batch wise and reduced on-sun at temperatures of about 900 °C and re-oxidized off-sun in the same rotary kiln. Both steps were carried out in an air atmosphere. Thirty cycles were performed with one batch showing no evident degradation of the material. The results confirm that the rotary kiln is a feasible reactor set-up for the solar reduction of metal oxides and, hence, for thermochemical energy storage.     

改善高线加热炉加热质量的技术措施

针对棒线材加热炉在加热质量方面存在氧化烧损及脱碳情况方面损耗量大、加热温度均匀性差等问题,采用全平焰烧嘴、精细化供热分段等多种技术措施,达到进一步改善棒线材加热炉加热质量的目的。     

分离式热管煤气、空气双预热器在上海宝钢4#高炉热风炉上的应用

本文介绍了分离式热管煤气、空气双预热器在上海宝钢4#高炉热风炉上的实际应用情况,通过换热器将煤气和空气预热来提高热风炉风温,从而提高高炉冶炼的经济效益。文章从技术、节能以及经济效益三方面详细分析其优越性。     

水泥熟料烧成系统节能技术改造分析

选用四风道全自动智能节煤燃烧器对水泥熟料烧成系统进行节能改造,代替三通道燃烧器;通过加强煅烧操作、实时监测窑内温度场变化,自动调节各风道配风的流量、压力及供煤量,形成合理的火焰形状以及满足煅烧要求所需的火焰温度;充分利用二次风的热量,从而达到调高熟料煅烧产量的要求和节煤的目的。通过实践证明,此项技术改造有效提高了单位产品能耗,2009年项目年节能量为9594.5tce,相比2008年,单位产品节能量为18.8kg/t,约13.7%。