高炉煤气热风炉数值计算及研究

【摘要】： 本文采用目前在流体力学模拟方面应用最为广泛的FLUNET软件对开发的直接燃烧式热风炉中高炉煤气和助燃空气在预燃器和燃烧室中流动、混合与燃烧过程进行数值模拟，通过对模拟结果的分析和验证，最终得出以下结论： (1)在FLUNET软件模拟高炉煤气在热风炉混合燃烧过程中，选用标准κ—ε湍流模型、非预混合燃烧模型和DO辐射模型初步验证是可行的； (2)热风炉中燃烧器与燃烧室内气体的压降为3800Pa。热风炉内的压力损失主要集中在预燃器中，燃烧室中的压力变化较小；高炉煤气和助燃空气进入预燃器后相互混合，切向进入燃烧室，进行顺时针流动，外侧切向速度较高； (3)燃烧室内气体最高温度出现在入口附近，在Z轴上，由于热风炉调温段低温配风区的存在，温度随着高度的增加的而降低，预燃器中气体平均温度达到1250K左右，局部达到1400～1500K。 (4)高炉煤气和助燃空气在预燃器中并没有得到充分混合，助燃空气和高炉煤气在进入燃烧室时才得到进一步的混合，在燃烧室中心区域，气体混合较为充分，燃烧反应相应比较充分。 (5)在结构空间允许的情况下，增大高炉煤气分配管管径，能够保持燃烧器较高温度。 【关键词】：高炉煤气 数值计算 预燃器 热风炉
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TF578.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 直接燃烧式热风炉的结构及研究设计现状10-13
• 1.2.1 热风炉的结构10-11
• 1.2.2 高炉煤气11-12
• 1.2.3 热风炉的研究现状12-13
• 1.3 燃烧室数值模拟的发展现状13-15
• 1.3.1 数值模拟燃烧理论的进展13-14
• 1.3.2 燃烧室数值模拟的现状14-15
• 1.4 课题的研究目的及内容15-16
• 2 热风炉数值模拟方法及数学物理模型16-26
• 2.1 燃烧基本理论16-18
• 2.1.1 化学反应和燃烧机理16
• 2.1.2 反应流基本控制方程16-18
• 2.2 燃烧反应模型18-19
• 2.2.1 非预混反应模型18
• 2.2.2 非预混反应模型的混合分数及输运方程18-19
• 2.3 湍流流动理论19-21
• 2.4 导热与对流21
• 2.5 辐射模型21-26
• 2.5.1 DO辐射模型22-23
• 2.5.2 角度的离散和象点处理23-24
• 2.5.3 壁面边界条件处理24-26
• 3 高炉煤气热风炉燃烧室三维模型的建立26-31
• 3.1 引言26
• 3.2 几何模型26-29
• 3.3 计算模型29
• 3.4 非预混合模型预处理29-31
• 4 高炉煤气热风炉燃烧室三维数值模拟结果分析31-50
• 4.1 模拟内容31
• 4.2 结果验证31-32
• 4.3 燃烧模拟结果分析32-41
• 4.3.1 压力分析32-33
• 4.3.2 预燃器内速度分析33-35
• 4.3.3 燃烧室内速度分析35-37
• 4.3.4 流线分布37-38
• 4.3.5 温度分布38-40
• 4.3.6 高炉煤气成分分布40-41
• 4.4 不同参数的结果与分析41-50
• 4.4.1 管径不同41-45
• 4.4.2 空气过剩系数不同45-50
• 5 结论与展望50-52
• 5.1 结论50-51
• 5.2 问题与展望51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-54

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

外燃式热风炉连接管段的数值模拟研究    张文全

卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器的数值模拟    彭川

旋流燃烧器脱火极限的试验研究    漆凯,史永征,郭全

燃烧器燃烧过程的数值模拟与应用    熊小刚,童明伟,严嘉

环缝旋流燃烧器在35t/h高炉煤气锅炉上的成功应用    邹公平

燃料对重整加热炉燃烧过程影响的数值模拟    江华,毛羽,吴德飞,王娟,孙毅

优化热风炉燃烧技术的研究    朱光俊,梁中渝,邓能运,钟锐

船用燃气轮机燃烧室三维冷态湍流数值模拟    刘顺隆,孟岚,刘子亘

机械鼓风紊流燃烧器的设计    王凤伟

利用低热值高炉煤气获取高风温的预热技术    张春芳

复杂结构气体燃烧器三维流场和燃烧状况数值模拟    吴德飞,毛羽,江华,王娟,仇性启,王宗明,孙毅,蒋元丁

燃气轮机燃烧室燃烧流场的数值模拟    张顺利

Multiphase fluid dynamics and transport processes of low capillary number cavitating flows    Wei Shyy;

Derivation of a second-order model for Reynolds stress using renormalization group analysis and the two-scale expansion technique    

单弯头安装条件对内锥流量计性能影响的仿真研究    李彦梅;徐英;张涛;李强;

扰流对大口径内锥流量计性能影响的仿真研究    李彦梅;郭玉;江善和;张朝龙;吴文进;

内燃机多维燃烧模型的研究与发展    李国伟,蒋德明

导弹发射过程三维非定常数值模拟    姜毅;郝继光;傅德彬;

滤波器湍流模型在低温流体空化流动数值计算中的应用    时素果;王国玉;权晓波;赵宇;

对旋轴流风机的稳态流场数值模拟    李秋实,陆亚钧,李玲

V形尾缘喷管流场与红外特性的数值模拟    黄宏艳;王强;

搅拌槽内三维流动场的RNG k-ε数值模拟    周国忠,王英琛,施力田

90°弯头内导流片的优化设计    龙血松;彭向和;贾兴豪;

超声速流动中湍流模型的适用性分析与修正方法研究    朴英;单繁立;

三峡原型水轮机的非定常湍流计算和压力脉动分析    邵奇;杨建明;刘树红;吴玉林;戴江;

三峡水轮机全流道三维流动数值模拟研究    高忠信;邓杰;张世雄;

浑水水力分离清水装置内水沙两相湍流特性研究    李琳;邱秀云;

紊流数值模拟方法研究进展    赵雪峰;茅泽育;

大跨度建筑风场效应数值预测    孙业华;徐其功;李庆祥;黄启明;

湍流标准κ-ε模型研究概述    卢敦清;钱若军;

厢式货车井字型格栅法减阻节能的数值模拟    杜广生;王德昌;周连第;

泵站开敞式进水池三维流动数值模拟研究    成立;刘超;周济人;金燕;

载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究    李佳

燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究    穆勇

阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究    邓锐

螺旋桨水动力性能、空泡及噪声性能的数值预报研究    王超

碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究    黄燕

胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究    朱小林

气动—柴油混合动力发动机工作过程研究    胡军强

气流床气化炉及其辐射废锅内的多相流动、传热与熔渣行为研究    倪建军

混流式水轮机非定常紊流计算及性能预测研究    胡英

大功率调制气流声源的数值模拟与实验研究    赵云

基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟    王发辉

等离子体喷涂射流的数值模拟    胡海燕

蜂窝板传热元件的性能研究    姜逢章

导管螺旋桨的水动力性能分析与设计优化    马艳

仿生鳍在船舶减摇中的应用与仿真研究    陈林

高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计    张哲衡

大功率泥泵空化性能研究    章小松

双燃料喷嘴设计与燃烧流场数值模拟    杨洪磊

船舶封闭式复合材料桅杆风载特性规律研究    位莎

横向来流对等离子点火器点火区域的影响    吴曙亮

外燃式热风炉内衬砌筑    兴唐智;

鞍钢热风炉最佳风温选择的探讨    刘泉兴;

高温长寿型顶燃式热风炉的应用    唐兴智,唐冬宁,汪浩,陈静之,陈习文

外燃式热风炉凉炉模拟试验研究    姜华,沈云备,文学铭,宋利明,马恩甲

近十年来炼铁厂热风炉改造概述    付玉宝,牟永明,唐宝一

对热风炉用陶瓷燃烧器的评价    贺友多,张胤,李士琦,沈颐身

顶燃式热风炉在高炉生产中作用的分析    贺真,张胤,陈义胜

首钢顶燃式热风炉燃烧口破损调查及对策    赵民革,胡雄光,荣俊生,郭家林

顶燃式热风炉烟气分布的研究    郦秀萍,张仁贵,杜学强

提高热风炉风温的途径    贺友多,张胤,窦立威,汤清华,李恒旭

顶燃式热风炉的现状与发展    姚朝胜;黄东生;

球顶式热风炉环形上喷燃烧器的燃烧室冷态流场特性的实验研究    陈维汉;刘世聚;

2008年高炉炼铁技术指标出现下滑    王维兴;

顶燃式热风炉燃烧室烧嘴角度的优化设计    于帆;张欣欣;张炳哲;焦吉成;苏秀梅;

参数化有限元法及其应用    李福民

旋转燃烧室燃烧性能数值模拟研究    李海燕

热风炉控制系统的研究与设计    李海波

卡鲁金热风炉预燃室和拱顶内燃烧过程的数值模拟    李超

顶燃式热风炉用燃烧器的试验研究与数值模拟    步佼哲

引进300MW CFB锅炉分离器入口烟道气固流动特性的试验研究与数值模拟    唐家毅

极限氧指数法测试沥青燃烧性能试验因素研究    严蕾

煤粉浓淡旋流燃烧器喷口气固两相流动的数值模拟    徐江荣,周志军,刘建忠,岑可法

用低热值高炉煤气获得高风温的可能性    戴杰;

热风炉采用纯高炉煤气获得1200℃高风温工业试验    刘泉兴，张殿有

船用燃气轮机燃烧室三维冷态湍流数值模拟    刘顺隆,孟岚,刘子亘

模型燃气轮机燃烧室三维反应流数值模拟    孟岚,刘立波,连洪军,刘顺隆

离心式压缩机内三维粘性流动计算    郑群,刘顺隆

分层Reynolds应力模式    夏靖友,张兆顺

湍流的重正化群理论    吴烽，王晓宏

用RNGK─ε模式数值模拟180°弯道内的湍流分离流动    王少平,曾扬兵,沈孟育,中峰,徐忠

三维紊流燃烧室流场的数值计算    荀柏秋,曲哲,张雁秋,王铁成,秦岩

圆筒管式炉改烧高炉煤气    金贵堂

沸腾锅炉改烧高炉煤气的实践及效益    鲁明磊

宝钢高炉煤气系统平衡实践    邓万里,陈伟昌

高炉煤气在热电风联产技术中的应用    张文忠,弓学敏,臧燕光

高炉煤气富化技术    黄小亚;万金发;

100m~3高炉煤气除尘系统扩容与改进    陈廷金;

降低高炉煤气放散量方法的研究和应用    薛贵军

梅钢高炉煤气系统平衡实践与思考    王自龙

提高放散控制水平,优化高炉煤气利用    林立恒;

高炉煤气利用的研究    顾洁;王少军;

高炉煤气全分析技术    唐凌;武红卫;李国英;

合理利用高炉煤气产生循环经济效益    费宝祥;宋丽艳;

合理利用高炉煤气产生循环经济效益    费宝祥;宋丽艳;

衡钢高炉煤气利用现状分析及对策措施    周维汉;

干法电除尘器净化高炉煤气的技术和效益分析    胡汉芳;王静;钱朝葆;李茂松;刘琳;许汉渝;钱音;

开展技术创新,降低高炉煤气含水量    

高炉煤气富化技术    黄小亚;万金发;

高炉煤气利用途径探讨与效益分析    党占东;崔安平;

宣钢炼铁厂中型高炉煤气除尘系统改造实践    刘金;张艳霞;陈瑞芳;

高炉煤气在钢铁厂的应用    张琦;蔡九菊;吴增福;宋军;吴复忠;葛红;

鞍钢放散煤气终于找到“工作岗位”    记者 张丽君 梁毅

水钢高炉煤气放散率行业领先    印红梅 董军

鞍钢高炉煤气实现零排放    记者 苗家生毕玉才

日夜不熄的高炉煤气“天灯”将成历史    通讯员　侯金姝 吴兆军 王维刚 记者　常素莉

邯钢高炉煤气点天灯即将成为历史    通讯员　王维刚 记者　许卫兵

鞍钢高炉煤气实现零排放    金荣生

唐钢炼铁厂高炉煤气发电创出历史新高    特约记者 刘炼

唐钢炼铁厂利用高炉煤气发电两个月增利405万元    刘炼

太钢高炉煤气发电量创国内纪录    首席记者 崔晓农　通讯员 韩秀培

首钢水钢高炉煤气发电节能环保工程投入使用    吴传华　罗贤美

高炉煤气余压发电装置中炉顶压力稳定性分析与控制试验研究    印建安

钢厂高炉煤气受入量预测方法的研究    孟繁滨

全烧富余高炉煤气汽轮发电系统的设计及应用    李海东

袋式除尘技术在高炉煤气除尘中的应用研究    韩明荣

分离式热管换热器在高炉煤气锅炉余热回收上的应用    张晖

干法除尘高炉煤气的管道腐蚀机理与防护对策研究    张琰

基于统计分类的高炉煤气系统调度单元确定    张婷婷

功能化室温离子液体的合成及其吸收高炉煤气的研究    舒浩

基于人工神经网络的全燃高炉煤气锅炉燃烧预报研究    朱宇翔

300MW高炉煤气煤粉混燃锅炉NO_x特性数值模拟及研究    李伟

高炉煤气发动机燃烧模拟试验研究    胡坤