蓄熱式鋼包烘烤器的研究.pdf

1、蓄熱式燃燒技術是一項節(jié)能環(huán)保型燃燒技術，該技術在緩解能源危機、改善環(huán)境質(zhì)量、有效利用燃料等方面具有重要意義。蓄熱式燃燒器是這項技術最為關鍵的部位，本文圍繞燃燒器中蓄熱室的阻力特性和蓄熱式燒嘴的燃燒特性展開了實驗研究和數(shù)值模擬。
　　首先對小球蓄熱室的阻力特性進行了冷態(tài)實驗研究，考察了氣體流速、小球直徑、堆積球層高度、空隙率對阻力損失的影響，得到了修正的Ergun公式。結果表明:(1)填充床中氣體的阻力損失隨氣體流速增大而增大;(2

2、)對阻力系數(shù)回歸，得到修正的Ergun公式系數(shù)f1=331.9，f2=1.402，由此計算的單位壓降與實驗值最接近。
　　然后對蓄熱室中空氣和煙氣的阻力特性進行了數(shù)值模擬，利用Fluent計算軟件，選用k-ε模型、組分輸運模型和多孔介質(zhì)模型，得出如下結論:(1)在分析空氣的阻力特性時，采用系數(shù)f1=331.9、f2=1.402模擬計算出的單位壓降與實驗值誤差最小，氣體的單位壓降均隨著氣體流速的增大而增大;當小球直徑減小時，蓄熱室的

3、空隙率減小，氣體的單位壓降增大。(2)在分析煙氣的阻力特性時，其單位壓降隨著氣體流速的增大而增大。
　　最后對蓄熱燒嘴的燃燒特性進行了數(shù)值模擬。將韶鋼120T蓄熱式鋼包烘烤器作為物理模型，利用Fluent計算軟件，選用了k-ε模型、非預混燃燒模型和DO輻射模型。改變空氣和煤氣入口流量以及空氣預熱溫度，對鋼包內(nèi)的速度大小分布，溫度場和濃度場進行了分析，得到以下結論:(1)增大空氣和煤氣的流量，火焰長度隨著流量的增大而增加;提高空氣的