分解爐是水泥工業(yè)重要的熱工設(shè)備之一,也是NOx減排研究的重心。近年來,水泥行業(yè)NOx排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格。為了節(jié)約能源和減少NOx排放,分解爐結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)的優(yōu)化已經(jīng)成為水泥行業(yè)亟需解決的難題。數(shù)值模擬方法具有方便快捷和節(jié)約資源、資金等優(yōu)勢,目前已成為主要的研究手段之一。本文以河北省某水泥廠4500 t·d^-1的三噴騰型分解爐為研究對象,運(yùn)用Fluent軟件,在模擬出流場的基礎(chǔ)上,對燃燒、分解過程和NO的生成進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。分析生料角度、三次風(fēng)速度和三次風(fēng)溫度對燃燒及NO生成的影響。并基于響應(yīng)曲面法,建立二階響應(yīng)模型,探索分解爐低氮燃燒的優(yōu)化工況。主要結(jié)論如下:1)分解爐內(nèi)氣相流場特點(diǎn)與爐型結(jié)構(gòu)相適應(yīng),爐內(nèi)產(chǎn)生明顯的三次噴騰和回流效應(yīng)。煤粉燃燒形成兩個(gè)高溫區(qū),出口平均溫度為1250 K。出口總NO濃度為526 ppm,與實(shí)際工況相比,誤差處于可接受的范圍內(nèi)。2)從單因素影響研究中得知,生料角度主要影響NO生成的位置和速率;三次風(fēng)速度從22 m·s^-1增加到38 m·s^-1,出口NO濃度從124 ppm增加到220 ppm;...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 水泥生產(chǎn)技術(shù)
        1.2.1 水泥窯發(fā)展歷程
        1.2.2 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 流場研究進(jìn)展
        1.3.2 燃燒和分解耦合研究進(jìn)展
        1.3.3 NO控制技術(shù)研究進(jìn)展
    1.4 研究目的與內(nèi)容
第2章 分解爐模型建立
    2.1 幾何模型及網(wǎng)格劃分
    2.2 邊界條件
    2.3 數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 湍流模型
        2.3.2 顆粒相模型
        2.3.3 組分傳輸模型
        2.3.4 輻射模型
        2.3.5 煤粉燃燒模型
        2.3.6 NO生成模型
    2.4 數(shù)值解法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 分解爐結(jié)果分析及驗(yàn)證
    3.1 流場
    3.2 溫度場
    3.3 組分場
    3.4 NO濃度場
    3.5 本章小結(jié)
第4章 分解爐低氮燃燒優(yōu)化
    4.1 生料角度
        4.1.1 Z軸方向結(jié)果分析
        4.1.2 不同生料角度對低氮燃燒影響
    4.2 三次風(fēng)速度
        4.2.1 Z軸方向結(jié)果分析
        4.2.2 不同三次風(fēng)速度對低氮燃燒影響
    4.3 三次風(fēng)溫度
        4.3.1 Z軸方向結(jié)果分析
        4.3.2 不同三次風(fēng)溫度對低氮燃燒影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)
    5.1 響應(yīng)曲面法簡介
    5.2 模型建立
    5.3 模型分析
    5.4 模型優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3867304