資源描述：
《高爐回旋區(qū)噴煤燃燒過程數(shù)值模擬和優(yōu)化論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號UDC碩士學(xué)位論文密級高爐回旋區(qū)噴煤燃燒過程數(shù)值模擬與優(yōu)化NumericalSimulationandOptimizationforCombustionofInjectedPulverizedCoalintheRacewayoftheBlast11rumace作者姓學(xué)科專學(xué)院(系、指導(dǎo)教名：梁健國業(yè)：動力工程所)：能源科學(xué)與工程學(xué)院師：閏紅杰論文答辯日期呈呈!呈：皇：}s答辯委員會主席中南大學(xué)二。一二年五月睜原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)
2、發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻均已在論文中作了明確的說明。作者簽名：翌塑墾日期：坐年』月三日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。作者簽名：、r、導(dǎo)師簽名上鯉日期：蘭生年
3、』月三日中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要高爐是生鐵冶煉的專用設(shè)備，其冶煉過程是鋼鐵企業(yè)能耗最大的環(huán)節(jié)。高爐噴煤技術(shù)是降低生產(chǎn)成本和維持生產(chǎn)穩(wěn)定的重要手段，而回旋區(qū)內(nèi)噴煤燃燒效果對高爐能耗及生產(chǎn)成本具有重要影響，因此，通過數(shù)值模擬方法全面了解回旋區(qū)內(nèi)煤粉動力學(xué)特性和物理化學(xué)過程，對強化噴煤燃燒效果及提高噴煤量具有重要指導(dǎo)意義。本文以高爐為研究對象，針對其煉鐵過程的工藝特點和結(jié)合實際生產(chǎn)情況，采用歐拉一拉格朗日方法描述離散相顆粒的運動，應(yīng)用標準缸￡湍流模型、組分傳輸模型、P．1輻射模型、EBU．Arrhenius模型、擴散一動力學(xué)燃燒模型，實現(xiàn)了高爐回旋區(qū)噴煤燃燒過程數(shù)值模擬。以
4、煤粉燃盡率為評價指標，基于正交試驗設(shè)計方案對影響煤粉燃燒過程的7個因素進行數(shù)值模擬試驗研究，并進行方差顯著性分析，最終得到相應(yīng)因素的優(yōu)化組合。本文主要結(jié)論如下：(1)高爐煤粉燃燒實驗裝置內(nèi)氣相組分及燃盡率的測試值與模擬值的相對誤差均小于10％，驗證了該數(shù)學(xué)物理模型的可靠性。(2)氣體流速在風(fēng)管嘴出口處達到最大值211．4m／s，到達回旋區(qū)邊界后迅速降低，并且在死料區(qū)中非常慢，而在滴落帶中相對較大。(3)小顆粒(爾70岬)跟隨氣相主流在回旋區(qū)內(nèi)作循環(huán)流動，然后跟隨氣流從回旋區(qū)頂部邊界逃出到滴落帶并繼續(xù)向上運動，而較大顆粒(d礦1001xm)直接穿透回旋區(qū)邊界進入死料堆并
5、作緩慢運動。(4)煤粉在距離噴煤槍的出口截面0．4m位置開始熱解析出揮發(fā)份并進行燃燒反應(yīng)，其燃盡率先快速升高隨后緩慢升高。同時煤粉主要聚集在回旋區(qū)底部進行燃燒而放出大量熱量，使溫度達到最大值2416K。煤粉粒徑越小，顆粒越容易熱解析出揮發(fā)份，其顆粒溫度升高得越快并且燃盡率也越高，特別是粒徑小于75I
6、rn的顆粒。(5)7個因素對指標的影響主次程度為：煤粉種類、噴煤量、富氧率、鼓風(fēng)溫度、噴槍形式、鼓風(fēng)量和夾角。其中，煤粉種類、噴煤量、富氧率均有高度顯著影響，鼓風(fēng)溫度有顯著影響，噴槍形式有較顯著影響，鼓風(fēng)量無顯著影響但有影響，夾角無顯著影響。最佳優(yōu)化方案為：夾角110，噴
7、煤量200kg,／t，鼓風(fēng)量1950Nm3／min，風(fēng)溫1523K，富氧率5．O％，煤粉種類為丙煤，噴槍形式為雙煤槍。關(guān)鍵詞：高爐，回旋區(qū)，富氧噴煤，數(shù)值模擬，優(yōu)化中南大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTBlast如nlaceisaspecialfacilityintheprocessofironsmelting，anditssmeltingprocessconsumesthelargestamountofenergy．PCI(pulverizedcoalinjection)technologyhasbeenrecognizedasallimportant
8、meansofcostreductionandstableoperation．111eenergyconsumptionandproductioncostsaresignificantlyinfluencedbytheeffectofpulverizedcoalcombustionintheblastfurnaceraceway,therefore，acomprehensiveunderstandingoftheaerodynamicandphysicochemicalbehaviorsofpulverizedcoalcombustionthroug
