蓄熱式鋼包烘烤器的研究.pdf

1、蓄熱式燃燒技術(shù)是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保型燃燒技術(shù)，該技術(shù)在緩解能源危機(jī)、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(xiàng)技術(shù)最為關(guān)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(kāi)了實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬。
　　首先對(duì)小球蓄熱室的阻力特性進(jìn)行了冷態(tài)實(shí)驗(yàn)研究，考察了氣體流速、小球直徑、堆積球?qū)痈叨?、空隙率?duì)阻力損失的影響，得到了修正的Ergun公式。結(jié)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(duì)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(jì)算的單位壓降與實(shí)驗(yàn)值最接近。
　　然后對(duì)蓄熱室中空氣和煙氣的阻力特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，利用Fluent計(jì)算軟件，選用k-ε模型、組分輸運(yùn)模型和多孔介質(zhì)模型，得出如下結(jié)論:(1)在分析空氣的阻力特性時(shí)，采用系數(shù)f1=331.9、f2=1.402模擬計(jì)算出的單位壓降與實(shí)驗(yàn)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(dāng)小球直徑減小時(shí)，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(shí)，其單位壓降隨著氣體流速的增大而增大。
　　最后對(duì)蓄熱燒嘴的燃燒特性進(jìn)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(jì)算軟件，選用了k-ε模型、非預(yù)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(yù)熱溫度，對(duì)鋼包內(nèi)的速度大小分布，溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)進(jìn)行了分析，得到以下結(jié)論:(1)增大空氣和煤氣的流量，火焰長(zhǎng)度隨著流量的增大而增加;提高空氣的