高温竖窑煅烧区的燃烧数值模拟

利用Fluent的前处理软件Gambit建立了高温竖窑煅烧区的几何模型,并利用Fluent软件进行了数值模拟。采用标准的k-ε湍流模型、一般的有限速率模型以及P-1辐射模型进行模拟,成功地计算出燃油燃烧的温度场和浓度场分布情况,验证了数值模拟所用模型和数值模拟结果的可靠性,为研究炉内燃烧状况和实际生产运行中工艺参数的调整提供了依据。     

梭式窑高温空气燃烧的数值模拟

对梭式窑内流动及燃烧进行数值模拟。研究发现,燃料喷嘴与空气喷嘴位置对调前NOx的生成量为4406.09×10-6,对调后仅为1555.95×10-6,以此为依据确定了燃料喷嘴与空气喷嘴的相对位置。研究还表明,相同质量流量的常温空气(303K)助燃时,NOx的生成量为465.62×10-6,而预热空气(1212K)助燃时,NOx的生成量为1555.95×10-6。     

蜂窝蓄热箱内高温烟气流动过程的数值模拟

应用多孔介质模型,利用Fluent数值仿真软件对蓄热室内流体的流动过程进行了详细的数值模拟。通过改变蓄热室的不同结构参数重点模拟计算了高温烟气入口处的偏流情况,所得结论为蓄热室结构参数的优化设计提供了坚实的理论依据。     

高温空气燃烧技术蜂窝陶瓷传热模拟研究

利用计算流体力学（CFD）软件,结合正交实验,研究了空气高温燃烧中蜂窝陶瓷的孔径、壁厚、高度以及烟气、空气的流速、温度、切换时间等各参数对换热性能和压力损失的影响,提出了一个最优方案,并对最优方案进行了详细分析。最优方案的加热期温度效率为94．6％,冷却期温度效率为93．7％,压力损失为457．7Pa。     

工业气体在多孔介质燃烧器中的燃烧研究

主要考查工业混合煤气在多孔介质内燃烧情况.建立二维数学模型,通过Fluent软件计算出燃烧稳定情况下的温度分布和主要组分浓度分布.数值模拟结果证明,工业煤气在多孔介质内燃烧污染物排放量极少,可以有效地利用工业煤气和工业废气,节约能源.     

高温空气燃烧NOx生成规律研究

高温空气燃烧技术通过回收烟气中的余热,实现高效节能.由于采用高温空气助燃,所以NOx的生成规律和常规燃烧不同.本文以5喷口带夹角烧嘴做为研究对象,通过数值模拟的方法对NOx生成进行了系统的研究,得出了助燃空气预热温度、助燃空气的含氧量、过量空气系数、空气射流的角度和钢坯吸热热流等5大因素对NOx生成的影响规律.     

高温空气平焰燃烧过程的数值分析与比较

通过数值模拟方式分析了高温空气平焰燃烧的特点。并从火焰结构、能量利用与NOx排放等角度，与常规平焰燃烧进行了比较。数值模拟结果显示。通过助燃空气预热来高效回收烟气余热，烟气再循环来获得低氧燃烧环境，减少NOx的生成与排放，在相同的加热能力与相同的NOx排放条件下，高温空气平焰燃烧可节能45％，减少温宣气体排放45％。     

几何结构影响高温空气燃烧特性的数值分析

通过改变燃料喷口周围空气喷口分布夹角,采用数值计算的方法研究了高温空气燃烧特性的变化,包括燃烧温度场、速度场和NOx的生成和出口排放情况。模拟结果说明,减小空气分布夹角可以降低燃烧区最高温度和平均温度,扩大燃烧室内低氧范围,有效抑制热力型NOx的生成和排放。所采用的计算模型和计算方法可以较好地模拟高温空气燃烧过程,计算结果可信。     

连续式高温空气燃烧技术的开发

针对频繁换向的蓄热燃烧技术存在的不足,探讨了一种可实现连续燃烧的集中式蓄热燃烧技术并分析了其优势,同时开发出了一种连续式的高温烟气余热回收装置,该装置结合了换热器和蓄热室的优点,可以实现高温烟气余热的"极限稳定回收"以及高温空气的"连续燃烧".     

无焰燃烧技术在环形套筒窑上的应用

根据湘钢目前整体煤气平衡现状,现有转炉煤气热值仅1 350×4.18kJ/m3左右,根本无法满足套筒窑的生产要求,新上无焰燃烧项目后,不仅解决了在热值1 200×4.18kJ/m3的条件下能满负荷生产,每年还能为湘钢节约几百万元的燃料成本。     

我国超高温竖窑及其生产现状

介绍了我国超高温竖窑的结构、运行系统和超高温竖窑煅烧某些高纯耐火原料的生产现状。对有关生产技术方面的一些问题进行了分析和讨论,提出了今后需要开展的工作内容。     

高温空气燃烧炉内燃烧特性的数值研究

采用数值模拟法,研究了高温空气燃烧炉内不同空气预热温度、氧气浓度和燃气入口温度对火焰特性和NOx生成和排放的影响规律。研究表明,在提高空气预热温度、降低氧气浓度条件下,在较大范围内进行燃烧,火焰体积变大,炉内温度的峰值相应降低,温度分布更均匀,NOx的生成量大幅度降低。提高燃气入口温度,可抑制燃料和空气在主燃烧区的混合,使火焰内反应物的分布更加均匀,抑制了热力NO的生成,从而减少了NOx的排放量。     

套筒式竖窑拱桥烧损问题的模拟分析

套筒式竖窑是一种很有发展前景的新型窑,具有设备简单、操作和维修方便、工作环境较好、产品质量优良等优势,但在运行期间,套筒式竖窑易出现拱桥耐火材料烧损的现象。以本钢套筒式气烧石灰窑为例进行数值模拟,取5个燃烧室中的一个作为研究对象,改变一次风、二次风的配比和燃料的热值,模拟燃烧室的流动和温度分布情况。对套筒窑存在的耐火材料烧损问题进行分析,获得石灰窑拱桥烧损的主要影响因素,提出了解决方案。     

气烧外燃式石灰炉的生产实践

气烧外燃式石灰炉属气烧竖炉。煤气、空气在外燃式石灰炉的环形燃烧室内混合均匀,燃烧充分,火焰温度均匀,便于控制。采用合理的操作工艺,可煅烧出活性度高的冶金石灰,满足炼钢生产的要求。炉子利用系数可达１．２～１．６。     

Numerical Simulation of Combustion Characteristics in High Temperature Air Combustion Furnace

 The influences of air preheating temperature, oxygen concentration, and fuel inlet temperature on flame properties, and NOx formation and emission in the furnace were studied with numerical simulation. The turbulence behavior was modeled using the standard k ε model with wall function, and radiation was handled using discrete ordinate radiation model. The PDF (probability density function)/mixture fraction combustion model was used to simulate the propane combustion. Additionally, computations of NOx formation rates and NOx concentration were carried out using a post processor on the basis of previously calculated velocities, turbulence, temperature, and chemical composition fields. The results showed that high temperature air combustion (HiTAC) is spread over a much larger volume than traditional combustion, flame volume increases with a reduction of oxygen concentration, and this trend is clearer if oxygen concentration in the preheated air is below 10%. The temperature profile becomes more uniform when oxygen concentration in preheated air decreases, especially at low oxygen levels. Increase in fuel inlet temperature lessens the mixing of the fuel and air in primary combustion zone, creates more uniform distribution of reactants inside the flame, decreases the maximum temperature in furnace, and reduces NOx emission greatly.     

顶燃式热风炉高温低氧燃烧技术

 NOx是制约热风炉实现高风温长寿的主要技术障碍。为有效抑制和降低热风炉燃烧过程生成的NOx,研究分析了NOx的生成机制,运用热力型NOx生成模型计算了热风炉燃烧过程NOx生成速率和生成量,开发设计了基于高温低氧燃烧技术（HTAC）的新型顶燃式热风炉,采用CFD仿真模型对比研究了常规热风炉和高温低氧热风炉的燃烧过程和特性。计算得出2种热风炉的温度场分布和火焰形状、浓度场分布以及NOx的浓度分布。研究结果表明,高温低氧热风炉的温度场分布均匀,在相同拱顶温度下,NOx生成量仅为80×10-6,比常规热风炉降低约76%。高温低氧热风炉可以获得更高的风温并可以有效减少NOx排放,实现热风炉高效长寿和节能减排。     

高温空气燃烧技术在陶瓷窑炉的应用分析

高温空气燃烧技术是一种新型燃烧技术,具有节能和NO2排放低等特点,在工业窑炉中有很好的应用前景。结合高温空气燃烧技术研究进展和陶瓷窑炉的特点,从节能、环保及关键设备等方面,分析了该技术在陶瓷窑炉中的应用。