木屑颗粒燃料冷态压缩成型参数试验研究

对杉木屑进行不同成型直径、含水率及压缩速度条件下的冷态压缩成型试验,分析多个影响因素对木屑成型试样的松弛密度、抗压强度及比能耗的影响。通过单因素影响试验分析表明,在含水率为16%和成型直径为10 ~ 12 mm时能获得较好的成型参数,压缩速度为40 mm/min时,可获得较大的松弛密度和抗压强度,但比能耗相对较大。通过设计三因素三水平正交试验,运用多指标综合加权评分法对试验结果进行分析,权重系数综合考虑松弛密度、抗压强度和比能耗的重要与次要程度,结果表明：木屑最佳成型因素水平组合为成型直径10 mm、含水率16%、压缩速度40 mm/min,此时木屑试样松弛密度、抗压强度和比能耗分别为0.91 g/cm³、315 N和30.20 J/g,综合加权评分值最高。     

蓄热式钢包烘烤器钢包内衬温度分布数值分析

为了分析蓄热式钢包烘烤装置的加热均匀性,在连续性方程、动量方程和能量方程基础上,建立了多入口、多出口的非稳态钢包烘烤数学模型。采用k-ε模型和修正的速度-压力耦合算法SIM PLEC,针对耦合流体流动、燃烧和换热过程,对不同气体预热温度下钢包内衬温度分布进行数值研究,并进行实验验证,数值计算结果与实验及工程现象基本吻合。研究结果表明,采用高温空气燃烧技术的蓄热式钢包烘烤器,能够有效提高钢包的烘烤速度和加热均匀性;气体预热温度越高,高温低氧燃烧特性越明显,包衬终点温度越高,温度均匀性也越好。     

蓄热式钢包烘烤的数值模拟

为了对钢包的烘烤温度进行在线预测,笔者耦合了流体流动、燃烧和换热过程,建立了多入口、多出口的三维非稳态钢包烘烤数学模型。利用计算流体力学软件CFX4．3,采用有限差分方法和修正的速度一压力耦合算法SIMPLEC,计算了某厂蓄热式钢包内衬的温度分布,重点分析了不同气体预热温度下钢包内衬温度的变化规律,并进行了实验验证。结果表明,采用助燃空气一煤气双预热的蓄热式燃烧技术能够有效地提高钢包的烘烤速度和加热均匀性;气体预热温度越高,包衬终点温度越高,温度均匀性也越好。计算结果与实验及工程现象基本吻合,证明该模型对指导现场生产具有重要意义。     

煤种和粒度对回转窑内火焰影响的数值研究

针对四风道煤粉燃烧器的特点，应用数值仿真与现场测试相结合的方法，研究不同粒径的烟煤和无烟煤燃烧对回转窑内温度场的影响，找出适应烟煤和无烟煤的合适的粒径。结果表明，四风道燃烧器对燃料的适应性强，既可以烧烟煤，又可烧无烟煤，且对煤粉的粒径要求也较松。燃料为无烟煤，粒径为30μm时，可获得较好的活泼型火焰，随着粒径的增大，高温区域在径向和轴向逐渐减小，燃烧效率降低；燃料为烟煤，粒径为86．4μm时，可获得较理想的火焰，而粒径过小，则使火焰变长，不利于强化生产。生产中可根据不同煤种选用不同的粒径大小得到窑内理想的温度分布。     

蜂窝型蓄热体传热过程热工特性的数值研究

介绍了高温空气燃烧过程中蜂窝型蓄热体的工作原理和损毁原因 ,并建立蓄热体三维非稳态传热数学模型。采用代数雷诺应力模型和修正的速度 -压力耦合算法SIMPLEC ,耦合蓄热体内流体的流动和换热过程 ,用数值计算的方法研究了蜂窝型蓄热体的传热特性和格孔壁面上的应力变化规律。结果表明 :适当降低流过蓄热体的气体流速 ,缩短四通换向阀的切换时间 ,可降低烟气的出口温度 ,提高系统的余热回收率。频繁的蓄热和释热过程变换 ,使蓄热体格孔壁面交替受到拉应力和挤压应力的作用 ,换向时间越短 ,应力交替作用的影响越大 ;流体的流速越大 ,应力变化越大     

底吹气连铸中间包内气液两相流的数值模拟

以宝钢集团梅山钢厂1台连铸中间包为原型,进行底吹气中间包水模型研究. 实测结果表明,底吹气在中间包内形成"鼓泡流"形式的流动结构;"鼓泡流"的形成一方面能够破坏中间包内"层流"形式的短路流动,增强混合,另一方面能在中间包内形成"气幕挡墙",有利于夹杂物去除. 针对中间包内气-液两相"鼓泡流"特征,建立了底吹气中间包内气-液两相欧拉多流体模型,模型中考虑了气泡的存在对湍流增强的影响,考虑了相间滑移、气泡浮力及湍流分散力. 采用所建立的模型对底吹气中间包内气液两相流动和混合特性进行了模拟和分析,结果与水模型实测结果一致.     

U型蓄热式辐射管表面温度分布数值模拟研究

以一支燃烧能力为58kW的蓄热式辐射管为对象，利用商业CFD软件CFX4．3对蓄热式辐射管表面温度分布进行数值模拟，并进行试验验证，重点分析了辐射管沿长度方向温度分布的规律及其影响因素。结果表明，高速煤气射流产生的湍动燃烧动力，能搅拌炉膛、消除炉内的温差，有利于提高烟气的加热能力，改善其加热性能。但煤气喷射速度不能无限制增大，对于该类型的蓄热式辐射管燃烧器，煤气喷射速度可限制在80m／s～110m／s。     

蓄热式加热炉内流体流动、燃烧与传热的数值模拟

简述了数值模拟手段对冶金炉热工设备的设计和优化的重要意义 ,并以某钢厂蓄热式加热炉为对象 ,按照 1∶1的比例建立三维物理模型 ,利用κ-ε湍流模型、耦合混合燃烧模型、辐射换热模型以及NOx 生成模型对其进行非稳态数值模拟研究。结果表明 :蓄热式加热炉能获得很好的流场、温度场和浓度场分布 ,满足高质量的钢坯加热需要     

联合循环余热锅炉热力参数优化运行研究

针对某钢铁联合企业低热值煤气燃气一蒸汽联合循环余热锅炉在实际运行中蒸汽参数达不到设计要求和余热利用率低等问题,对其汽水参数和进出口烟气参数进行了热工测试,并分析了燃气轮机排气温度、流量、背压、锅炉给水压力、节点温差、接近点温差、热端温差等因素对汽水参数、排烟温度及排烟阻力的影响。结果表明,影响联合循环余热锅炉热力性能的主要因素有燃机排气参数和余热锅炉综合传热系数。建议根据实时监测的燃气轮机排气温度和流量,选取与之匹配的给水压力、热端温差、节点温差和接近点温差;制定合理的烟气侧吹扫和清洗制度,执行严格的给水标准,保证换热面高效换热。     

钢包烘烤中转炉煤气高效燃烧技术的应用

介绍了转炉煤气的高效利用技术及其在唐钢一炼钢160吨钢包烘烤中的应用情况。采用高效燃烧技术，对助燃空气和煤气进行双预热，钢包烘烤速度快，节能效果明显，完全能够满足炼钢生产的要求。