锌精馏铅塔燃烧室煤气喷口和空气喷口流量分布

为了研究锌精馏过程中铅塔燃烧室内煤气喷口、空气喷口的流量分布,基于流量方程、能量方程建立了混联管道流量分布数学模型,并编制了计算程序.计算结果表明:铅塔燃烧室内各层煤气、空气流量分布不合理,而同一层中4个喷口的流量差别更大,且煤气喷口流量与空气喷口流量不匹配,在铅塔燃烧室的上三角区域内,煤气流量大于空气流量,而在铅塔燃烧室的下三角区域内,空气流量大于煤气流量.通过对铅塔燃烧室进行测试,并经过测试和计算,结果表明:铅塔燃烧室内存在上三角高温燃烧区以及下三角燃烧低温区,同时,高温烟气中含有不同含量的可燃物CO;铅塔燃烧室内煤气、空气喷口面积尺寸分布不合理,应该调整、改造.     

管式加热炉旋流场燃烧节能技术研究

通过对加热炉几种工况进行热力计算、冷态试验的流场分布及阻力测定和热态试验的炉膛温度场分布及管壁温度等参数的测定,确定将管式加热炉炉膛内直流燃烧改为旋流场燃烧和增加辐射筒,增设烟气含氧量分析,可以将燃烧的过剩空气系数从1.35减小到1.15以下,极好地改善炉膛内的燃烧状况和对流辐射传热效果,从而降低排烟温度45℃,减少加热炉排烟损失,节约了煤气量6%以上.     

喷气再燃降低NOx排放炉内混合状况冷态模拟实验

分析了采用喷气（天然气）再燃技术降低燃煤锅炉NOx排放的基本原理,根据冷态模化原理建立并完善了冷态模拟实验台,用热空气代替天然气喷入炉膛,进行了炉内混合状况的冷态模拟实验研究,根据动量、热量和质量传递过程的相似性,提出了通过测试炉内温度场的均匀性来反映炉内混合状况的方法,并在不同工况下对炉内温度进行了测试,计算出了不同工况下不同截面温度场的均方差,分析了喷射流量和喷嘴位置对炉内混合状况的影响。     

双炉膛直流炉蒸发系统的分布参数建模

通过建立双炉膛内水冷壁二维表面非均匀蒸发系统模型,利用炉膛三维温度场可视化检测系统获得的炉内实时烟气温度分布,研究双炉膛直流锅炉蒸发受热面的分布参数变化规律.提出用假想受热面处理双面水冷壁的方法,仿真研究证明了模型的正确性.双炉膛直流锅炉现场实测参数的模型检验表明:在90%负荷下前墙靠双面水冷壁附近角的壁温高于边缘处的壁温,计算的质量流量与设计值最大误差为8.56%,理论推算与电厂实际运行结果较一致.     

基于三维温度场可视化的锅炉NOx排放试验研究

在一台采用三维温度场可视化监控系统的300MW锅炉上进行了NOx排放规律的试验研究,得到锅炉负荷、过量空气系数、燃烧器摆角、燃尽风量、二次风配风方式和层间燃料分配等与NOx排放、飞灰含碳量、炉膛总辐射能及炉内三维温度分布的关系.试验结果表明,NOx排放与炉内三维温度分布具有很强的相关性,炉膛辐射能很好地反映炉内的燃烧状况,可为实现高效低NOx排放提供指导信息.     

锌精馏铅塔燃烧室热工问题诊断

针对韶关冶炼厂锌精馏过程中1号铅塔燃烧室内存在上、下空间温差较大,第2层空气助燃作用很小,第3层空气基本上失去助燃作用等问题,对铅塔燃烧室进行了热工测试.发现铅塔燃烧室内水平方向的温度并非均匀,而且其温差比上、下方向的温差更大.通过对铅塔燃烧室热工诊断及研究,得出导致铅塔燃烧室内烟气与塔盘外壁在水平和上、下方向温差大的原因是燃烧室内煤气、空气以及烟气在各喷口的分布,燃烧室和换热室间隔墙具有保温作用,燃烧室内烟气扰动,直升烟道对第2层煤气和第2,3层空气加热.其中,直升烟道对第2,3层空气的加热作用以及它们较大的沿程阻力导致第2层空气助燃作用小,第3层空气基本上失去助燃作用.这种诊断结果有利于铅塔燃烧室的正常运行和维护.     

600MW“W”型火焰锅炉炉内燃烧过程的数值模拟

为了分析"W"型火焰锅炉爆管原因,对某电厂某台600MW"W"型火焰锅炉在100%,75%和50%负荷下以及不同煤质情况下的燃烧过程进行数值模拟计算,研究不同负荷及不同煤质时锅炉炉内速度场、温度场的分布。研究结果表明:100%负荷和50%负荷下速度场和温度场比较对称,75%负荷下则出现明显的偏斜;在100%负荷下,火焰冲刷下炉膛的前后墙两端较严重;在50%负荷下,炉膛火焰中心有所下移,冷灰斗处温度较高;在75%负荷下,后墙火焰冲刷前墙严重,上炉膛温度偏高以致过热器温度过高,这些区域都容易引起受热面结渣和爆管。     

转底炉直接还原工艺综合数学模型

为发展和深入认识转底炉直接还原工艺技术,建立了转底炉综合数学模型,该模型由转底炉本体热化学平衡、转底炉区域热平衡计算模型、余热回收模型、生球干燥模型、炉膛温度校核与尾气露点校核模型和转底炉流程模型组成.采用综合模型计算了该工艺流程的基本工艺参数.计算结果表明:煤气热值、废气排放温度和余热回收利用方案对整体能量消耗有不同程度影响,煤气发热值每增加50 kJ·m 3,理论燃烧温度提高22~25℃,煤气用量减少41~47 m3·t 1;空气预热温度平均每增加100℃,理论燃烧温度提高35~40℃,煤气用量减少90~103 m3·t 1.此外,应用此模型还可以计算任何原料和燃料等条件下的直接还原工艺参数,研究不同余热回收方案条件下的各个工艺参数的变化规律.     

推钢式板坯加热炉流场、温度场和浓度场的模拟研究

针对推钢式板坯加热炉,建立加热炉内气体流动、燃烧和传热过程数学模型.采用计算流体力学(CFD)商业软件Fluent模拟得到加热炉炉内的温度场、流场以及反应物和生成物浓度分布.结果表明:通过预热空气至350℃和预热煤气至50℃,平均炉温能够达到1300℃,满足钢坯加热温度要求.由于加热炉结构复杂,使得炉内有明显的回流,预...     

组合式贴壁风对660MW锅炉燃烧过程的影响

为防止电厂660 MW对冲燃烧锅炉出现水冷壁高温腐蚀现象,提出了锅炉前后墙和侧墙同时布置贴壁风的新型组合式方案.采用数值计算方法,对锅炉在原始工况和贴壁风工况下的炉内燃烧、传热及流动过程进行了数值模拟,重点考察了贴壁风对炉内速度场、温度场及烟气组分浓度场的影响.结果表明:模拟预测的强还原性区域与锅炉实际发生高温腐蚀区域相吻合;组合式贴壁风提高了侧墙的O2覆盖率,增加了覆盖区域的含氧量,而CO明显降低;贴壁风加入前后炉内燃烧温度和各组分浓度变化不大,对炉内燃烧几乎没有影响;从燃尽风引出的组合式贴壁风削弱了空气分级低氮燃烧作用,NOx排放略有增加.     

燃气喷射对高温空气燃烧室内流动影响的数值研究

用所开发出的计算程序 ,在高温空气燃烧炉燃气烧嘴的多种喷射方式下 ,通过改变烧嘴的间距、烧嘴的同向或逆向喷射以及烧嘴的周向布置个数等条件 ,对炉内三维等温流场进行了相应的数值模拟·分析了炉内的流场结构及流动特性·模拟结果表明 :合适的烧嘴间距、燃气的逆向喷射以及多个烧嘴的对称布置等方式均能获得炉内合理的流场结构 ,并有效地利用回流区混合的低氧条件 ,从而实现高温空气低氧燃烧的技术关键·模拟结果与相似模型炉的实验研究资料相符合     

炉膛喉口面积对W型火焰锅炉炉内空气动力场的影响

对珞璜电厂引进法国Ｓｔｅｉｎ公司３６０ＭＷ的Ｗ型火焰锅炉进行了冷态模化研究。采用热线风速仪对炉内流场进行测试,在此基础上研究了炉膛喉口面积对炉内空气动力场的影响规律,得出了在不同相对喉口面积下的炉内气流流场图,并对炉内的气流速度分布,气流充满度和平均有效动量流率等进行了比较与分析。研究表明,适当缩小炉膛喉面积,王方面有利于喷入炉内煤粉的着火和燃尽,另一方面有利于减小高温烟气对喉口和前,后拱及冷灰斗     

氧化锌法式圆炉燃烧系统及结构优化

 氧化锌的生产可分为火法和湿法两种工艺,法式氧化锌生产工艺是火法间接氧化锌生产的一种重要工艺。本文以浙江某厂的一台氧化锌法式圆炉为研究对象,采用数值模拟方法对该窑炉的加热工艺及结构进行优化,并通过改造实施进行验证,有效提高了氧化锌法式圆炉的热效率,增加了窑炉的使用寿命。通过对法式圆炉燃烧井及燃烧空间的数值模拟,对比分析了燃烧器型式及燃烧井结构的变化对窑炉温度场、流场及气体浓度场等的影响,据此提出了合理的优化改造意见,模拟结果与实测数据吻合良好。依据模拟结果对法式圆炉进行节能技术改造,首先将燃烧器型式由大气式改为预混式,并采用空燃比例调节装置,控制天然气和助燃空气的比例及混合程度;其次将炉窑燃烧井由竖直结构改为扩口结构。技术改造之后,生产每吨氧化锌的天然气单耗由240Nm³降至192Nm³,日节约天然气360Nm³;内外坩锅寿命由3个月提高至6个月;每个生产周期氧化锌平均产量由7.5t/d提升至8.0t/d,单台窑炉的年经济效益可达50万元人民币。     

宝钢4号高炉炉衬温度场数学模型及分析

以宝钢新建4号高炉炉衬结构为原型,以多类边界条件处理边界传热问题,建立了炉衬结构三维温度场数学模型.基于该模型,分析了炉衬温度场分布,讨论了炉内渣皮形成与脱落的温度条件和冷却热负荷对炉衬温度场的影响.结果表明,在炉身中下部和炉腹、炉腰部位炉衬内表面到冷却板前端的100mm范围内是炉衬耐材易损区和渣皮形成区;在1300~1450℃炉气温度范围内易于形成稳定的渣皮层,而1450℃以上区域渣皮的形成与稳定取决于该部位的冷却负荷;保证铜冷却板长期使用的最低水流量需不小于6t/h.     

套筒对烧窑新型燃烧室内电石尾气的燃烧特性

通过建立流动、燃烧和辐射换热三维耦合数学模型，研究电石尾气在套筒对烧窑新型燃烧室内的燃烧特性，并考察过量空气系数对燃烧情况的影响.结果表明，电石尾气燃烧产生的烟气受到挡火墙的阻挡，形成强烈的漩涡，火焰高温区出现在挡火墙的内侧.随着过量空气系数的增加，燃料燃烧率逐渐变大，但即使过量空气系数增大至1.3，燃烧室出口仍有CO剩余，即少量燃料会随烟气流动到窑膛内燃尽.随着过量空气系数的增加，燃烧室出口平均温度先上升后下降.     

带有屏式受热面的煤粉锅炉炉膛传热过程的数学模拟

本文研究了带有屏式受热面的大型煤粉锅炉炉膛传热过程的数学模拟方法，尽管这时炉膛的几何形状、边界情况比较复杂，但利用蒙特卡洛法和有限差分法可以使问题得到较好解决。作者利用这一方法计算了淮北电站２０万千瓦锅炉炉内烟气温度和壁面热流分布，并论述了它在锅炉设计和运行方面的应用。     

大港电厂3号锅炉再热器管屏超温的数值诊断

采用FLUENT商业软件对大港电厂3号锅炉再热器管屏金属出现的超温问题进行了数值诊断．研究了反切风的投入量及投入方式、炉膛风箱差压的大小、二次风下摆与否等因素对该锅炉燃用设计煤种时，对末级再热器入口（末级过热器出口）截面上的烟气速度分布和温度分布的影响．指出要有效地避免该锅炉再热器管屏出现超温现象，必须采取相应措施重构流场．根据影响流场的主要因素，设计了8个重构工况，几乎所有工况都对基准工况下的流场和温度场有修正作用，而尤以同时采用二次风反切并下摆、增大炉膛风箱差压等手段来重构后的工况，可以更好地修正此处的速度偏差和温度偏差，进而避免再热器管屏的超温．所获结果无疑对该锅炉的稳定、安全运行具有指导作用，同时对该厂的其他锅炉和国内相近容量和结构的锅炉也具有一定的借鉴意义．     

汽车加热器内燃烧的数值模拟

利用AVL公司开发的FIRE软件,对一典型结构蒸发混合式汽车加热器燃烧室内的燃烧过程进行了数值模拟.其中,蒸发和燃烧分别采用Wall Film模型、Coherent Flame模型,氮氧化物(NOx)采用Zeldovich不平衡原理建模,碳烟(Soot)模型为FIRE模型.计算结果及分析表明,一层进气孔布置对燃油蒸汽浓度分布影响很大.加大进气孔直径使进气中心涡流增强,燃油在一级燃烧室中蒸发量增加.主要燃烧发生在二级燃烧室.进气孔切向进气能形成较强的中心涡流,使燃烧高温区主要集中在二级燃烧室的纵向轴心附近.一级燃烧室的周向涡区和二级燃烧室上半部的高温区是Soot生成速率最大的部位;最高燃烧温度未达NOx的生成温度条件,其生成量极少.     

高低温试验箱内温度场实验及数值研究

高低温试验箱内部循环风速的大小对试验区的温度变化速率和温度场均匀性有着关键性作用,为了提高温变速率和温度场的均匀性,以内箱体积576 L的高低温试验箱作为研究对象,通过数值模拟分析6种送风方案(送风风速依次为1、2、3、4、5、6 m/s)下试验箱内试验区的温变速率、温度场,并计算分析能量利用系数.结果表明,方案1、2、3的温度场均匀性较差,故排除.然后再对方案4、5、6做进一步的流场和温度场分析,排除方案4.最终通过对回风口的风速和温度的不均匀系数的计算结果进行比较可知,该型号试验箱的送风风速可选择为5～6m/s.     

水平火灾实验炉试验与模拟分析

基于改进热平衡法,结合天然气燃烧的特点,采用火灾动力学模拟软件(FDS)构建水平火灾实验炉的数值模型,进行混凝土双向板火灾试验模拟研究.结果表明:通过控制燃料的供应速率控制燃烧机的输出热功率,可以实现水平火灾炉升温曲线与ISO 834的标准火灾升温曲线接近,模拟平均炉温与试验平均炉温最终误差为2.2%(22 ℃);水平炉烟道口温度高于平均炉温约87 ℃,与实际火灾实验炉烟道口频繁损坏现象吻合,因此,在实验炉设计中,应提高烟道与炉墙连接区域的设计耐火极限;FDS模拟得到的火灾炉内部及楼板受火面温度场呈不均匀分布,符合火灾实验炉各热电偶测点实测升温曲线不同的规律,温度场数据可用于研究非均匀温度场对混凝土板力学性能的影响.