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《高爐回旋區(qū)內(nèi)煤粉燃燒過程的數(shù)值模擬》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文高爐回旋區(qū)內(nèi)煤粉燃燒過程的數(shù)值模擬姓名:李文科申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):鋼鐵冶金指導(dǎo)教師:李保衛(wèi);趙增武20090605內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要高爐風(fēng)口回旋區(qū)是整個高爐生產(chǎn)的熱量和能量之源,是高爐穩(wěn)定操作不可缺少的重要反應(yīng)區(qū)?;匦齾^(qū)內(nèi)爐料的運動、氣體的燃燒反應(yīng),渣鐵的滴落造就了回旋區(qū)內(nèi)氣、固、液三相耦合的復(fù)雜過程。焦炭和煤粉與高溫空氣燃燒產(chǎn)生的煤氣是高爐生產(chǎn)所需化學(xué)能和熱能的提供者。噴入風(fēng)口回旋區(qū)的煤粉燃燒反應(yīng)情況,將直接影響著高爐下部煤氣的分布、上部爐料的均衡下降、以及整個高爐內(nèi)
2、的傳熱傳質(zhì)過程。研究高爐回旋區(qū)內(nèi)煤粉的燃燒狀況對高爐生產(chǎn)有十分重要的意義。本文利用商業(yè)軟件FLUENT,采用有限體積法建立了高爐內(nèi)回旋區(qū)煤粉燃燒三維數(shù)學(xué)模型。在不同煤比和不同富氧率下,分析研究了煤粉燃燒過程的速度場、顆粒軌跡、溫度場和煤氣組分濃度場。模擬結(jié)果表明:采用標(biāo)準(zhǔn)七一s雙方程湍流模型、非預(yù)混燃燒模型、離散相模型、P1輻射模型、揮發(fā)分析出模型、殘?zhí)既紵P蛯Ω郀t回旋區(qū)煤粉燃燒過程進行數(shù)值模擬,結(jié)果是合理的、可信的。在不同煤比和不同富氧率下,高爐回旋區(qū)內(nèi)的平均溫度隨著富氧率的增加而增加,隨著煤比的增加而增加
3、。煤粉燃燒率隨著煤比增加而降低,隨著富氧率增加而增大。高爐回旋區(qū)煤粉燃燒過程的研究對現(xiàn)場生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞:高爐;噴煤;回旋區(qū);數(shù)值模擬內(nèi)蒙古科技人學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTuyereandracewayintheblastfurnaceisthesouroeofheatandenergyinwholeblastfurnaceproduction,andisanindispensableandimportantreactionzoneinblastfurnacestableoperation.
4、Themovingofburden,combustionreactionofgas,driptofslagandironbringupthegas,solidandliquidthree-phasecouplingcomplexprocess.Thegasgeneratedfromcombustionofcokeandpulverizedcoalandhi曲temperatureairistheproviderofchemicalenergyandenergythattheblastfurnaceneeded.
5、Thecombustionreactionsituationof塒ectioncoalinthetuyereandracewaywilleffectgasdistributioninthelowerzoneofblastfumace,burdenequilibriumdecreasedintheupperpartoftheblastfurnace,andwholeheatandmasstransferprocessintheblastfurnace.Thestudyofcombustionsituationof
6、pulverizedcoalintheracewayhasimportantsignificancefortheblastfurnaceproduction.Inthispaper,three·dimensionalmathematicalmodelofcoalcombustionintheracewayofblastfurnaceisdevelopedbytheFLUENTsothvareandthefinitevolumemethod.Velocityfield,particletrajectory,tem
7、peraturefieldandconcentrationfieldofgascomponentWasstudiedandanalyzedbasedondifferentcoalratioandoxygenenrichmentpercentage.Thesimulationresultsshowthatnumericalsimulationofpulverizedcoalinjectioncombustionprocessofblastfumaceracewayusestandardk—gmodel,non-p
8、remixedcombustionmodel.discretephasemodelandP·1radiationmodelCanobtainreasonableandbelievableresults.Fordifferentcoalratioandoxygenenrichmentpercentage,theaveragetemperatureofburningchamberWasin