热风炉烟气再循环系数的确定

一、前言为了保证热风炉工作的可靠性,热风炉受热面的金属管壁温度必须低于金属材料的允许温度。因此对热风炉受热面管壁金属温度进行校核并予以限制,是热风炉设计中的一项重要工作。把排烟处烟气通过再循环风机,引入受热面入口,即排烟处烟气再循环,是限制壁温的有效方法。如何根据受热面金属的允许温度选定再循环系数,是该方法的关键问题。本文将介绍烟气在管内流动时受热面壁温的计算方法及再循环系数的确定方法。二、受热面壁温的计算图1所示为一烟气在管内流动,空气在管     

基于CFD双a型燃气辐射管燃烧的传热特性

运用亚音速烧嘴技术和烟气循环技术,设计了一种烟气高循环倍率的新型双a型辐射管,采用涡耗散燃烧模型和离散坐标辐射模型计算其燃烧传热过程。结果表明:42.6%的CH4在烧嘴内燃烧,57.4%的CH4在辐射管中心管内长度为800mm、直径为40mm的区域内燃烧;辐射管中心管内,循环烟气使火焰和气体等温线呈"椭圆型"分布,三通管和支管内,流动惯性使气体等温线呈"偏心圆"分布;双a型辐射管热效率为70.8%,壁面最高温度1065℃,最大温差79℃,中心管壁周向温差0~21℃,三通管及支管管壁周向温差0~15℃,整个辐射管管壁径向温差0~2.5℃。     

基于 CFD 双 a型燃气辐射管燃烧的传热特性

运用亚音速烧嘴技术和烟气循环技术,设计了一种烟气高循环倍率的新型双a型辐射管,采用涡耗散燃烧模型和离散坐标辐射模型计算其燃烧传热过程。结果表明：42.6％的CH4在烧嘴内燃烧,57.4％的CH4在辐射管中心管内长度为800mm、直径为40mm的区域内燃烧;辐射管中心管内,循环烟气使火焰和气体等温线呈“椭圆型”分布,三通管和支管内,流动惯性使气体等温线呈“偏心圆”分布;双a型辐射管热效率为70.8％,壁面最高温度1065℃,最大温差79℃,中心管壁周向温差0～21℃,三通管及支管管壁周向温差0～15℃,整个辐射管管壁径向温差0～2.5℃。     

连退炉辐射管加热燃烧工艺热态试验

采用热态模拟方法,研究连退炉辐射管加热燃烧工艺对辐射管壁面温度均匀性的影响。结果表明,采用过氧燃烧控制工艺及烟气回流技术,可提高辐射管内烟气充满度,冲淡火焰高温集中区域,减少NO_x生成量,增强对流传热,辐射管壁面温差在114~142℃之间。     

片状管式换热器热工特性的实验研究

在实验室条件下,对片状管式换热器的热工特性进行了半工业性实验研究。以实验数据为基础,运用回归分析的方法,建立了换热器热工指标与操作参数之间的特性方程式。具体分析了空气流速、烟气流速和烟气温度等参数对换热器各热工指标的影响规律。为换热器的合理设计和操作指明了方向,提供了依据。     

新型螺旋翅片管对流换热系数的研究

采用数值计算的方法，自行设计螺旋翅片管温度场计算软件，并利用其计算结果讨论了管内壁和外壁对流换热系数的变化规律，及管内外热阻的匹配问题。数值计算结果表明，管内换热系数随温度的升高而升高，管内空气和管外烟气的流速分别显著影响管内管外换热系数。翅片管的外形尺寸同样影响到螺旋翅片管的温度分布。     

带烟气回流W型辐射管热过程数值模拟

基于商业软件FLUENT同时,采用RNG k-ε模型和非预混燃烧模型,建立了带烟气回流W型辐射管燃烧器的燃烧及传热的三维数学模型,对辐射管内湍流和燃烧状况进行了模拟,并得到了出口NOx排放的计算结果;通过与相应实验数据的对比,验证了模型的可靠性.分析了辐射管内流体流动,传热和燃烧的特征,研究了燃气流量及空气预热温度对辐射管使用性能的影响;结果表明:燃气流量的提高,会增大辐射管壁面温度的不均匀性,而提高预热温度则相反;两者与辐射管加热能力呈正相关,但都会使得出口烟气内的NOx含量增大.     

分区分级燃气辐射管模型验证及仿真研究

本文首先对双P型辐射管进行实验和数值研究,发现除NO_x含量的误差偏大外,其他参数的偏差都在1%以内,证明该模型具有一定的可靠性.在此基础上,将空气分级的理念应用于双P型辐射管,提出一种带支管喷口的分区分级燃气辐射管,并建立相应的数学和物理模型.对比双P型辐射管和分区分级辐射管的模拟结果显示:分区分级燃气辐射管和双P型辐射管内气体的平均流速分别为25.8m·s-1和21.0m·s-1,热效率分别为65.9%和64.2%;分区分级燃气辐射管壁面最高温度为1047℃,壁面最大温差为73℃,比双P型辐射管降低15℃,分区分级后气体平均流速增大,提高了直管和回流管管段的烟气温度和壁面温度,具有更好的温度均匀性.      

氢气加热炉炉管断裂原因分析及改进

针对某加氢装置氢气加热炉炉管破裂事故,从宏观形貌、化学成分、显微组织等方面对其失效原因进行了分析,并核算了腐蚀区域的管壁温度和烟气露点温度。结果表明:烟气的露点温度高于管壁温度,露点腐蚀并引起的应力开裂是失效的主要原因,并据此提出了相应改进方法。     

板状高效沸腾粒子换热器的热态试验研究

一、引言板状粒子换热器的热态试验是在冷态试验的基础上进行的。通过热态试验主要探讨了粒子换热器性能参数随烟气温度、烟气流速、表观流化速度,以及粒子直径之间的变化关系。除此之外,我们还研究了烟气侧的换热系数和空气侧的换热系数之间的关系、换热器的温度效率和对数平均温差修正系数的变化规律。我们把测得的试验数据在计算机上进行统计回归,得到一些经验公式,从而为设计计算提供了理论基础。二、试验设备本试验的设备如图1所示。燃烧室排出的高温气体经掺风调节烟气量和烟气温度,     

热稳定化陶瓷管烧嘴

热稳定化烧嘴(TSS)是用直径7～20毫米的陶瓷管或含有陶瓷成份的圆管组合在一起,构成形状简单的烧嘴。它的燃烧方式和过去烧嘴的燃烧方式不同,它是由管壁—管壁的辐射传热,管壁内传导传热,管壁—气体间的强制对流传热组合而成,形成复循环的燃烧方式,不采用燃烧气体逆混合的返热使燃料气体燃烧的方式。这种热稳定燃烧方式是在陶瓷管内形成非常薄的薄膜状火焰。因此,这种热稳在化烧嘴具有以下特性: 1、由于火焰形成薄的膜状,燃烧气体的滞留时间很短,NOx的生成量就少; 2、火焰末端呈紊乱状态,所以火焰在流速、温度分布方面,没有呈现出半径方向的差异。由于是在管内燃烧,火焰不会有分散     

降低管状换热器壁温的有效措施

利用火焰炉出炉烟气中的余热来预热空气,既可以增加空气入炉的物理热,又可以提高燃料的燃烧温度,改善燃烧条件,从而大幅度地降低燃料消耗。管状换热器的对流管束应选用什么材质,应根据换热器工作时管壁的最高温度来确定。由于目前不锈钢及耐热钢的价格较高,因此大多数企业在中小型炉子多采用普碳钢管来制作换热器。设计上又多采用传统型式(见图1),既空气走管内,烟气走管外。由于碳钢所允许的最高使用温变在450℃     

脱硫废水烟道喷射的数值模拟

以某电厂300 MW燃煤机组为例,对脱硫废水烟道喷射系统进行CFD数值模拟,研究了雾化粒径、烟气温度、烟气流速和喷枪布置方式对液滴蒸发的影响。结果表明:雾化粒径明显影响液滴群蒸发质量百分比和蒸发时间,在较低的烟温下(140℃),需要较小的雾化粒径(≤50μm)才能保证液滴完全蒸发;烟气温度对液滴群蒸发质量百分比和蒸发时间的影响显著,随着烟气温度升高,液滴蒸发速率加快,蒸发时间明显减少;烟气流速对液滴蒸发特性影响不大,随着烟气流速升高,烟气量增大,液滴群蒸发时间会降低,而液滴群蒸发质量百分比变化不大;在烟道同一截面处,不同喷枪布置方式对液滴蒸发影响小。     

RH-MFB真空精炼过程中循环流量的物理模拟研究

在120 t RH-MFB多功能真空精炼装置1∶5.45比例的水模型上,采用毕托管测定下降管内钢水流速,从而测定循环流量的方法,研究了真空循环精炼过程中钢液的环流特性.考察了该冶金反应器主要结构参数和工艺操作因素,包括插入管内径、驱动气体流量、驱动气体用喷嘴个数及其布置、驱动气体引入位置(气泡行程)、插入管浸入深度、钢水处理容量等对循环流量的影响关系.结果表明,循环流量随插入管内径、驱动气体流量、驱动气体用喷嘴个数、气泡行程、插入管浸入深度的增加而加大.     

小型工业炉管式换热器设计计算

介绍管式换热器的传热计算，着重讨论给热系数的计算、出口烟气温度和管壁温度的设定与校正，并给出某厂管式换热器的计算结果。     

高炉热风炉烟气钙基干法脱硫剂的制备及试验研究

针对现有湿法及半干法脱硫后烟气温度均较低,不能满足高炉热风炉排烟温度维持在140℃以上的要求,本文制备了一种钙基干法脱硫剂,并以此为基础在炼铁厂区构建脱硫试验装置,研究了床层高度、烟气流速、温度与脱硫效率的关系,并通过对运行时间与脱硫、除尘效率的关系,得到最佳换料周期。试验结果表明：脱硫效率随床层高度的增加而增加,最佳床层高度为2 m;脱硫效率随空塔烟气流速的增加而降低,最佳空塔烟气流速为0.5 m/s;烟气温度在150～250℃时,脱硫效率为80.0%～87.9%,受温度影响不大。脱硫剂换料周期为20 d,换料床层高度为1 m,换料周期内,SO₂和颗粒物质量浓度均满足超低排放要求。初始阶段,床层阻力(P)与空塔烟气流速(u)之间的线性回归方程为：P=3 400u-693,R²=0.992 7,可用于床层阻力计算,后期床层阻力增加,实际床层阻力应将计算结果放大1.55倍作为修正,为脱硫风机全压选定提供计算依据。最后,文中测定了副产物主要成分,提出副产物4种综合利用途径。     

结晶器内冷却器-U形管内流场温度场耦合数值模拟

采用ANSYS有限元通用软件,对设计开发的圆环主半径54 mm、圆柱高180 mm、横向圆柱长45 mm、冷却水初始温度320 K、冷却器内壁温度525 K的内冷却器-U形管内冷却水速度为6～14 m/s时,对流场温度场耦合作用下冷却水流动状况进行数值模拟。结果表明,进口速度太小,易在弯曲区形成涡流,速度太大,易在弯曲区产生更大的流速,对管壁冲击较大,影响其使用寿命;所以内冷却器进口速度在10 m/s时冷却效果最佳。     

铜冶炼提铜尾渣脱硫技术研究

阐述了铜冶炼提铜尾渣作为冶炼烟气脱硫剂的反应机理,并进一步阐述pH、烟气流速、矿浆浓度对烟气脱硫的影响。试验表明,提铜尾渣具有很强的脱除SO_2的能力,最佳试验参数为pH=1、固液比1∶3、烟气流速在400mL/min以下,脱硫效率可提高至95%左右。     

加热炉换热器实验与数值模拟研究

文章以空气预热器为研究对象,采用实验和数值模拟相结合的方法,研究换热器的换热规律。在实验方面,通过改变入口空气流量,研究换热规律。实验数据表明,随着入口空气流速增加,综合换热系数和换热效率呈增加趋势,温度效率呈降低趋势,空气侧的阻力损失不断增加。但是实验过程中,由于当空气流速改变时,入口烟气温度也在改变,所以没有实现完全对照的要求,只能得出大致规律;在数值模拟方面,对两种结构的换热器进行数值模拟,进行换热规律的研究,并对实验进一步验证。模拟结果表明,随着入口空气流速增加,换热效率增加,温度效率降低,空气侧的阻力损失增加。数值模拟结果与实验结果误差较小,并且数值模拟结果符合理论换热规律。     

烧结烟气循环系统余热利用及混合器模拟优化

针对某钢铁企业4号烧结循环系统存在循环烟气O2体积分数低、温度低的问题,本文通过分析烧结烟气循环工艺技术及其应用现状,采用CFD软件对烧结烟气循环系统及烟气混合器进行模拟仿真.计算结果表明:烧结循环烟气和环冷机废气采用旋流方式进入混合器,有利于气体之间的混合;随着旋流进口角的增大,气体混合效果增强,考虑到混合器管壁的磨...