热镀锌机组退火炉节能优化的数值模拟

热镀锌机组退火炉节能优化的数值模拟

论文摘要

针对某钢铁公司热镀锌机组退火炉直燃加热段(DFS)内复杂的燃烧、流动、传热过程与其操作参数的关系,利用CFD技术进行建模与仿真计算,研究了烧嘴的空燃比与空气预热温度对炉内组分浓度场与温度场的影响。模拟结果表明,直燃加热段空燃比在4. 0及以下,炉段内的还原性气氛符合生产工艺的要求;模拟找出了与试验工况截面温度一致的几组优化组合操作参数(空燃比/空气预热温度),分别为3. 7/720 K、3. 8/600 K、3. 9/450 K和4. 0/300 K,此时DFS出口及中心截面的平均温度与试验工况的3. 5/600 K一致,其中4. 0/300 K工况下,煤气用量减少11. 88%,节约能源明显。

论文目录

  • 1 试验对象
  • 2 数学模型及计算方法
  •   2.1 基本守恒方程
  •   2.2 仿真条件
  •     2.2.1 网格的划分
  •     2.2.2 模型选择
  •     2.2.3 边界条件
  • 3 计算结果分析
  •   3.1 模型验证
  •   3.2 退火炉内燃烧情况
  •     3.2.1 流场分布
  •     3.2.2 温度场分布
  •     3.2.3 O2体积分数分布
  •   3.3 退火炉操作参数的数值模拟及优化
  •     3.3.1 空燃比对CO体积分数的影响
  •     3.3.2 空燃比对O2体积分数的影响
  •     3.3.3 不同空燃比炉内出口与中心截面温度变化
  •     3.3.4 不同空气预热温度下的炉内温度变化
  •     3.3.5 空燃比与助燃空气预热温度共同的影响
  •     3.3.6 优化组合工况的节能量
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 方瑞,吴亭亭

    关键词: 直燃加热段,空燃比,空气预热温度,操作参数优化,数值模拟

    来源: 金属热处理 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室

    分类号: TG155

    DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2019.08.048

    页码: 252-258

    总页数: 7

    文件大小: 576K

    下载量: 49

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