燃?xì)饧訜釥t高溫?zé)煔饣亓鲹窖跞紵龜?shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間：2017-10-02 08:18
本文關(guān)鍵詞：燃?xì)饧訜釥t高溫?zé)煔饣亓鲹窖跞紵龜?shù)值模擬
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【摘要】：合理的利用鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的副產(chǎn)煤氣,高效有序地組織與控制燃料過程,對(duì)能源與環(huán)境危機(jī)可以起到有效地緩解作用,對(duì)發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)有深遠(yuǎn)影響。本文以富氧燃燒技術(shù)與高溫?zé)煔鈸窖跹h(huán)燃燒技術(shù)為思想,采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的方法,運(yùn)用流體計(jì)算軟件Fluent對(duì)某鋼鐵企業(yè)熱態(tài)實(shí)驗(yàn)室中脈沖試驗(yàn)爐所建立的燃燒模型進(jìn)行三維數(shù)值模擬。本論文分別對(duì)富氧量以及煙氣回流量對(duì)試驗(yàn)爐內(nèi)溫度分布、爐內(nèi)流場變化、煙氣排放以及污染物NO_x生成的影響及變化規(guī)律進(jìn)行分析與對(duì)比,得出了如下結(jié)論:(1)富氧空氣助燃時(shí),爐內(nèi)出現(xiàn)局部高溫區(qū)域,爐內(nèi)各處溫度均隨氧濃度的增加,溫度呈線性增加趨勢,高溫?zé)煔鈸窖踔紩r(shí),隨著回流煙氣量的提高,爐內(nèi)各處以及煙氣溫度有所降低,降低的幅度較小。富氧空氣助燃對(duì)爐膛內(nèi)部起到提升爐溫的作用,煙氣回流量對(duì)爐膛內(nèi)部起到均勻化爐內(nèi)溫度的作用,且可以抑制局部溫度過高。(2)采用富氧空氣作為助燃,隨著氧氣濃度的逐漸升高,爐膛內(nèi)部氣體的擾動(dòng)劇烈程度有所減弱。相反,采用高溫?zé)煔鈸窖踔紩r(shí),隨著回流煙氣量的提高,湍流強(qiáng)度大幅提高,爐內(nèi)氣體的擾動(dòng)劇烈程度增強(qiáng)。與富氧空氣助燃相比,采用高溫?zé)煔鈸窖踔伎梢栽龃蟾咄牧鲝?qiáng)度,增強(qiáng)對(duì)流換熱的效果。(3)采用富氧空氣助燃后,爐內(nèi)生成氣體中輻射能力較強(qiáng)的三原子分子濃度增大。采用高溫?zé)煔鈸窖鯕庵紩r(shí),CO_2、H_2O、N_2濃度大幅升高。如將燃燒生成煙氣冷凝,CO_2濃度可達(dá)69%,增大了CO_2捕集的可能性。采用煙氣循環(huán)摻氧燃燒的方式,爐氣的輻射換熱能力得到大幅度提高。(4)采用富氧空氣助燃時(shí),局部高溫促進(jìn)熱力型NO_x的生成。相對(duì)氮?dú)鉂舛认陆祵?duì)氮氧化物的生成的抑制作用,溫度的上升對(duì)對(duì)氮氧化物的生成的促進(jìn)作用更顯著。采用高溫?zé)煔鈸窖踔紩r(shí),隨煙氣回流量的增高而減低,降低幅度較小。將富氧燃燒技術(shù)與煙氣回流技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的加熱爐中,可以改善現(xiàn)有的燃燒效果,促進(jìn)能量高效利用、降低污染物排放、節(jié)約燃料消耗等方面發(fā)揮其多重優(yōu)勢,進(jìn)而達(dá)到鋼鐵聯(lián)合企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能環(huán)保的雙重目的。
【關(guān)鍵詞】：富氧燃燒 高溫?zé)煔鈸窖?/strong> 氣體燃料 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK175
【目錄】：
- 中文摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 1. 緒論10-18
- 1.1 研究背景10-12
- 1.2 選題意義12-13
- 1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展13-16
- 1.3.1 富氧燃燒技術(shù)介紹13-15
- 1.3.2 計(jì)算機(jī)模擬燃燒介紹15-16
- 1.4 目前研究熱點(diǎn)16-17
- 1.5 本文的主要內(nèi)容17-18
- 2. 燃燒數(shù)值模擬過程18-34
- 2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)介紹18
- 2.2 計(jì)算流體中的工作流程18-20
- 2.3 燃燒試驗(yàn)爐的幾何特性20-23
- 2.3.1 燃燒試驗(yàn)爐幾何模型的建立21-23
- 2.4 模型假設(shè)23-24
- 2.5 網(wǎng)格劃分及邊界條件的設(shè)置24-28
- 2.5.1 網(wǎng)格劃分24-25
- 2.5.2 邊界條件設(shè)置25-28
- 2.6 數(shù)學(xué)模型的建立28-32
- 2.6.1 基本方程組28-29
- 2.6.2 物質(zhì)輸運(yùn)及有限速率反應(yīng)方程29-30
- 2.6.3 湍流基本模型30-31
- 2.6.4 污染物NO_x模型31-32
- 2.6.5 離散方程的數(shù)值算法與解32
- 2.7 本章小結(jié)32-34
- 3. 數(shù)值模擬結(jié)果與分析34-54
- 3.1 富氧空氣助燃模擬34-43
- 3.1.1 富氧空氣助燃模擬實(shí)驗(yàn)工況34-35
- 3.1.2 富氧空氣助燃爐內(nèi)溫度分布35-38
- 3.1.3 富氧空氣對(duì)燃燒爐內(nèi)流場的影響38-40
- 3.1.4 富氧空氣對(duì)燃燒爐內(nèi)煙氣及NO_x生成的影響40-43
- 3.2 煙氣回流摻氧燃燒模擬43-52
- 3.2.1 煙氣回流燃燒模擬實(shí)驗(yàn)工況44-45
- 3.2.2 煙氣回流摻氧助燃爐內(nèi)溫度分布45-48
- 3.2.3 煙氣回流摻氧助燃48-50
- 3.2.4 煙氣回流對(duì)燃燒爐內(nèi)煙氣及NO_x生成的影響50-52
- 3.3 本章小結(jié)52-54
- 4. 全文結(jié)論與展望54-57
- 4.1 全文結(jié)論54-55
- 4.2 展望55-57
- 參考文獻(xiàn)57-60
- 致謝60-61
- 作者簡介61
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 孫紹玉,胡際林;公共聚集場所高溫?zé)煔獾牧鲃?dòng)特點(diǎn)及逃生對(duì)策[J];消防科學(xué)與技術(shù);2001年03期
2 漢春利,張軍,顏峰,顧t，
本文編號(hào)：958512
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/958512.html
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