底吹熔煉爐余熱鍋爐流動(dòng)與傳熱數(shù)值計(jì)算.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生大量的余熱資源被白白的浪費(fèi)掉，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境，利用底吹熔煉爐余熱鍋爐可回收這部分余熱資源，使之具有重要的實(shí)際意義。本文從底吹熔煉爐余熱鍋爐的工程實(shí)際出發(fā)，結(jié)合所學(xué)的理論知識(shí)以及相關(guān)領(lǐng)域的研究方法進(jìn)行模型的建立，采用CFD軟件對(duì)底吹熔煉爐余熱鍋爐進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。本文主要從以下幾個(gè)方面對(duì)底吹熔煉爐余熱鍋爐進(jìn)行相關(guān)的研究。
　　在國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)余熱鍋爐研究的基礎(chǔ)上，建立底吹熔煉爐余熱鍋爐的數(shù)理模型，確定邊界條件及

2、煙氣物性參數(shù)，選用合理的Realizable k-ε湍流模型和Do輻射模型，對(duì)底吹熔煉爐余熱鍋爐內(nèi)煙氣的流動(dòng)與傳熱進(jìn)行數(shù)值計(jì)算;比較理論計(jì)算與數(shù)值計(jì)算的一致性。
　　余熱鍋爐爐口漏風(fēng)一方面會(huì)降低余熱鍋爐爐口煙氣溫度，另一方面可提高余熱鍋爐換熱性能。利用傳熱學(xué)公式推導(dǎo)計(jì)算得到混合氣體的物性參數(shù)，利用之前的數(shù)理模型及湍流、輻射模型，對(duì)爐口漏風(fēng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析底吹熔煉爐余熱鍋爐爐口漏風(fēng)對(duì)蒸發(fā)量、出口溫度影響。針對(duì)底吹熔煉爐余熱鍋爐存在

3、漏風(fēng)位置的不同，采用CFD中組分輸運(yùn)模型對(duì)其進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，并對(duì)兩種計(jì)算方法加以對(duì)比，從而分析底吹熔煉爐余熱鍋爐不同位置的漏風(fēng)對(duì)其影響。
　　余熱鍋爐結(jié)渣極大地影響余熱鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)余熱鍋爐結(jié)渣機(jī)理和影響因素分析，比較不同煙塵顆粒粘附度計(jì)算模型的適用性，假設(shè)煙塵顆粒的速度和溫度與煙氣的相同，利用CFD得到底吹熔煉爐余熱鍋爐各區(qū)域的碰撞率，從而得到底吹熔煉爐余熱鍋爐各區(qū)域的結(jié)渣率。編寫UDF，利用CFD進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計(jì)算

4、得到底吹熔煉爐余熱鍋爐對(duì)流管束壁面溫度、灰渣厚度等隨時(shí)間的變化。利用計(jì)算得到的混合氣體的物性參數(shù)，采用CFD分析爐口漏風(fēng)對(duì)底吹熔煉爐余熱鍋爐的碰撞率和結(jié)渣率的影響。
　　高溫、高速煙氣在進(jìn)入底吹熔煉爐余熱鍋爐輻射室時(shí)，由于其拐角的存在導(dǎo)致煙氣沖刷輻射室頂棚，引起底吹熔煉爐余熱鍋爐頂棚致密性積灰、對(duì)流管束受熱不均勻性等現(xiàn)象。采用CFD對(duì)底吹熔煉爐余熱鍋爐輻射室進(jìn)行優(yōu)化，研究輻射室擋板的位置及大小對(duì)底吹熔煉爐余熱鍋爐的影響，從而使余熱