铁矿石烧结过程传热传质数值模拟

铁矿石烧结是一个复杂的传热传质过程,包括各相之问的传热、水的蒸发与冷凝、碳燃烧、石灰石分解、矿石熔化与凝固以及气相反应等方面.通过对烧结过程进行研究,以多孔介质模型为基础,结合局部非热力学平衡的能量双方程模型、组分传输模型和烧结反应动力学模型,以FLUENT软件为计算平台,采用自定义标量(UDS)构建能量双方程模型,采用自定义功能(UDF)对能量方程、组分传输方程的源项进行修正和定义,建立铁矿石烧结过程传热传质的三维非稳态计算模型.利用该模型对烧结过程进行数值模拟,得到气、固温度以及主要烟气成分的分布,通过与测试值的对比来验证模型的可靠性.     

熟料烧结回转窑传热传质数值模型

建立了窑长为90m的氧化铝熟料回转窑的传热传质数学模型.采用化学动力学方法研究了烧结反应吸、放热对窑内温度分布的影响,提出了氧化铝与碳酸钠的反应为窑内熟料烧结反应结束的标志.结果表明,熟料反应约在距离窑头85 m处完全结束,各反应速率随温度的升高而增大,喷煤量的增加对预热、烧结带的影响大于其他各带区.     

循环流化床烧结烟气脱硫灰理化性能研究

以采用脱硫剂浆态进料,脱硫塔后采用双旋风分离、双侧返料工艺特点的某钢厂循环流化床烧结烟气脱硫灰为研究对象,从粒径分布、比表面积、元素组成、颗粒微观形貌、晶相组成、红外吸收及热稳定性等方面,考察和电厂循环流化床(CFB)脱硫灰的异同。研究发现,与电厂CFB烟气脱硫灰相比,CFB烧结烟气脱硫灰有以下特点:粒径小,比表面积大,表面结构疏松、多孔,表面活性好;K、Na、Fe等农业可利用元素含量高,同时又含有Pb、Cr、Rb等重金属及放射性元素;S、Si、Al元素含量低;晶相成分中含KCl、CaCO3、CaSO3.0.5H2O、CaSO4等;气氛对其分解温度影响不大,空气气氛下灰分中CaSO3比电厂脱硫灰中CaSO3更易分解。根据研究结论,初步分析了将CFB烧结烟气脱硫灰用于现有电厂半干法脱硫灰利用途径中的优势及瓶颈,为CFB烧结烟气脱硫灰的综合利用与安全处置提供依据和参考,有利于CFB烧结烟气脱硫技术的推广。     

漩涡撞击法烧结脱硫烟气流场仿真研究

采用Fluent软件对均气环、冷却预处理器和漩涡撞击元件三项关键技术进行模拟仿真,并用MATLAB拟合其对烟气流场的影响规律.结果表明:烟气分布最优时,均气环安装位置与宽度呈线性关系时;冷却预处理器喷水速度越大,烟气温度越低,当喷水速度大于30m·s-1时,随着喷水量增大,温度变化不明显,最佳喷水速度范围为25～30m·s-1;压力损失随漩涡撞击元件切向速度的增大而增大,当切向速度大于20m·s-1时,压力损失急剧上升,漩涡撞击元件最大切向速度应该控制在20m·s-1左右,即托盘转速应该为85 r·min-1左右.     

烧结机循环流化床烟气脱硫技术的分析研究

本文根据某钢铁集团有限公司烧结机的实际情况和要求,分析提出了采用循环流化床烟气脱硫技术来进行烧结烟气脱硫。文中介绍了循环流化床烟气脱硫技术的工艺原理、特点、设备、主要性能参数对脱硫效率的影响等。     

密相干塔烧结烟气脱硫系统仿真研究

应用Fluent软件对密相干塔模拟仿真,研究了烟气整流系统和链式搅拌器对烟气流场和湍流、循环灰轨迹及系统压力损失的影响,并在模拟工况下确定了烟气整流系统较优导流板布置形式.研究结果表明,链式搅拌器能够显著增大塔内附近区域的湍动能,提高转速不能明显提高整体烟气湍流强度,双层链式搅拌器可以增大高湍流强度区且减缓其衰减速度,该工况下安装双层链式搅拌器,转速为100 r.min-1较为理想,此时密相干塔能够实现烟气均布和气固充分接触,大部分颗粒参与内循环,少部分进入除尘器,系统压损约为200 Pa.     

横流式冷却塔传热传质数值计算

采用一种流动传热数值计算模型,利用SIMPLE算法求解二维椭圆型方程的程序,针对上海化机二厂HBG-700型横流塔进行了传热传质数值计算,考虑了流动的非均匀性和空气密度变化,以及流动、传热和传质的耦合。通过计算,得出冷却塔中,空气的速度、压力、温度和含湿量,以及水温的二维分布。出塔平均热力参数与实塔测试结果以及压差法的计算结果基本相符。     

钢带烧结料层的干燥氧化过程仿真

针对钢带烧结机内铬铁球团的干燥氧化过程,建立一套多尺度的欧拉-欧拉双流体数学模型.基于收缩核模型计算单个球团的物理化学反应,模型预测结果与现场数据吻合.结果发现生球层的干燥可以分为两阶段:不均匀升速干燥阶段和降速干燥阶段.在生球层底部,第二干燥阶段会出现干燥速率又升高的现象,此时湿核表面温度为383 K.而当湿核半径小...     

旁通式烟气循环流化床脱硫特性的数值模拟

应用标准k-ε模型、DPM模型和物质输运与化学反应模型模拟了烟气循环流化床内的两相流动及脱硫反应,模拟结果和实验数据吻合较好。模拟研究了2种脱硫塔的脱硫效率和流动阻力,并进一步研究了入口SO2浓度对旁通式脱硫塔脱硫效率的影响。结果表明：旁通式脱硫塔的脱硫效率和阻力特性要优于无旁路脱硫塔;旁通式脱硫塔的脱硫效率随入口SO2浓度的增加而降低;脱硫塔内湿度增加时,脱硫效率增加。     

循环流化床烟气脱硫过程特性分析

在分析循环流化床气相和颗粒相流动特性以及浆滴蒸发和SO2吸收特性基础上，建立了循环流化床烟气脱硫过程特性的数学模型，考察动力学参数、热力学参数以及化学参数对脱硫效果的影响．结果表明，烟气出口温度与绝热饱和温度之差(ASAT)和浆滴蒸发时间是影响脱硫效果的重要参数，浆滴蒸发时间越长，有效反应时间越长，脱硫效果越好，而ASAT减小可延长浆滴蒸发时间．动力学、热力学和化学参数对脱硫效果的影响都可归结为改变浆滴的蒸发时间(或ASAT)．模型计算结果与已有实验结果吻合良好．     

水平管湍流吸收过程的数值模拟

对新型吸收方式-水平管内受迫流动吸收过程进行了数学模化,为解决边界上的气液相互作用问题,引入了表面更新速率的概念进行模化,并将模拟结果同实验结果相比较,检验了模拟结果的正确性。     

钢铁烧结烟气除尘装置分析

钢铁企业废气中有一半来自烧结工序,烧结烟气粉尘污染已成为制约我国冶金行业持续协调发展的一个重要因素,对烧结烟气粉尘污染控制已经成为中国环境保护和实现钢铁冶金行业的持续发展的必然选择,其控制技术根据工作机理不同,主要有机械式除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器、电除尘器,文中重点介绍了电除尘器。     

烟气挡板流动特性的数值模拟

为了优化烟气挡板的工作开度区间以提高锅炉热效率和适应调峰的能力,在烟气速度为18m/s的条件下,分别模拟了某烟气挡板在开度10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°和90°下的速度云图、压力云图、流阻系数和流量系数,并评价了烟气挡板的流动特性。研究结果表明:随着挡板开度的增大,下游烟气的速度场和压力场的均匀性逐渐变好,流阻系数先快速后缓慢地减小,而流量系数则先缓慢后快速地增加;当挡板全开时,挡板的阻力小于100Pa,流阻系数小于1.08;在余热利用装置的引风机全压为1 000Pa,挡板开度介于17°～80°范围内时,烟气流量随挡板开度的变化特性良好。综合考虑挡板的流阻系数特性,建议该挡板的常用工作开度区间为40°～80°。     

PLC在钢厂烧结烟气脱硫系统设计中的应用

介绍了密相干塔烟气脱硫方法的原理及控制要求,并针对工艺要求设计了监测控制系统。系统选用西门子S7-300系列可编程控制器(PLC)作为现场控制主站,对系统的控制功能、系统的配置和软件编写进行了讨论。该系统具有良好的实用性和可靠性,已成功运用到实际生产中,对烧结烟气脱硫过程控制系统的设计具有一定的参考意义。     

富氧协同烟气循环对烧结矿质量指标和CO排放的影响

为优化烟气循环技术,实现烧结烟气污染物超低排放,研究不同烟气循环模式及富氧协同循环对烧结矿质量指标和CO排放的影响.研究结果表明:烟气循环有助于降低CO排放量;与常规烧结条件相比,烟气循环条件下垂直烧结速度和利用系数明显降低,固体燃耗略有降低,其他指标变化不明显;富氧协同烟气循环可有效解决单一烟气循环过程中有效氧不足的...     

浅析我国钢铁企业烧结烟气脱硫技术

通过分析钢铁企业烧结烟气的特点,结合钢铁企业烧结烟气脱硫工艺实践,探讨了我国钢铁企业烧结烟气脱硫的主要技术及市场前景。     

GAX循环中垂直管内降膜吸收的数值模拟

基于氨水吸收式GAX循环中垂直管内降膜吸收过程中热质、传递现象的研究,以及对该过程传热和传质的分析,建立了吸收过程热质、传递的数学模型。以单级氨水吸收式制冷装置实验数据为计算初值,对垂直管内降膜氨水吸收过程进行数值计算,计算结果与实验吻合良好。选取吸收管内径、稀氨水的喷淋密度和冷却水流量3个变量,考察液膜主流的平均温度和液膜主流浓度随变量的变化关系,结果表明喷淋密度的影响较显著。     

钢铁厂烧结烟气脱硫技术的探讨

概述了钢铁企业二氧化硫污染的现状和主要控制技术,指出烧结烟气脱硫是有效的控制措施。分析了烧结烟气的特点,主要介绍了密相干塔烟气脱硫工艺,并对烧结烟气脱硫技术的选择提出了建议。     

火灾烟气扩散数值模拟与控制研究

描述了高层建筑火灾危险性的特点和现实情况，分别介绍了目前国内外在建筑火灾烟气扩散领域的研究和成果，指出了需进一步改进的问题，并提出了采用分区模拟的手段来实现高层建筑火灾烟气扩散的计算机模拟。