熱回收焦?fàn)t的數(shù)值模擬與研究.pdf

1、熱回收焦?fàn)t由于是將煤餅揮發(fā)出來的煤荒氣在焦?fàn)t內(nèi)部進(jìn)行燃燒，從而實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。而焦?fàn)t內(nèi)氣體的燃燒過程是一個(gè)非常復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，它涉及到流體的流動(dòng)、傳質(zhì)、傳熱和化學(xué)反應(yīng)以及它們之間的相互作用。早期，對(duì)于焦?fàn)t的研究，主要依靠實(shí)驗(yàn)以及由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。隨著計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算燃燒學(xué)的快速發(fā)展，同時(shí)，一些商用CFD軟件的廣泛應(yīng)用，使得研究者可以用數(shù)值模擬的方法來對(duì)焦?fàn)t進(jìn)行數(shù)值模擬，這使得人們可以用數(shù)值模擬的方法來預(yù)測(cè)和分析焦?fàn)t運(yùn)行中出

2、現(xiàn)的問題，而不是靠實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行解決。
　　本文以某工廠的熱回收焦?fàn)t為研究對(duì)象，由于該焦?fàn)t在設(shè)計(jì)和操作上的問題，使得焦?fàn)t在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了一系列問題，特別是焦?fàn)t煤餅的燒損率一直高于設(shè)計(jì)值，而對(duì)焦?fàn)t進(jìn)行停車檢修又會(huì)造成大量的經(jīng)濟(jì)損失，因此，本文用數(shù)值模擬的方法，對(duì)焦?fàn)t進(jìn)行建模，從理論上分析造成煤餅燒損的原因。在建模之前，本文對(duì)焦?fàn)t進(jìn)行了適當(dāng)?shù)募僭O(shè)，從而能夠用CFD軟件對(duì)其進(jìn)行模擬，而在建模的過程中，本文采用了標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型來模擬焦?fàn)t內(nèi)氣

3、體的湍流流動(dòng)，對(duì)壁面處，則選用標(biāo)準(zhǔn)壁函數(shù)來進(jìn)行處理，采用通用有限速率模型來模擬氣體的輸運(yùn)模型，采用渦耗散模型模擬氣相燃燒化學(xué)反應(yīng)速率，采用P1模型來模擬焦?fàn)t內(nèi)的輻射傳熱，采用多孔介質(zhì)模型來模擬固相煤餅，而煤餅揮發(fā)出來的煤荒氣，用UDS編寫源項(xiàng)，然后添加到多孔介質(zhì)模型里面。本文用CFD軟件對(duì)焦?fàn)t進(jìn)行了數(shù)值模擬，然后得到了焦?fàn)t內(nèi)的氣體速度矢量圖、氣相和固相的溫度分布以及各種氣體的濃度分布圖等，并對(duì)以上各個(gè)參數(shù)的分布作了分析。最后，本文假定煤