底吹熔煉爐余熱鍋爐流動與傳熱數值計算.pdf

1、在工業(yè)生產過程中，產生大量的余熱資源被白白的浪費掉，既浪費資源又污染環(huán)境，利用底吹熔煉爐余熱鍋爐可回收這部分余熱資源，使之具有重要的實際意義。本文從底吹熔煉爐余熱鍋爐的工程實際出發(fā)，結合所學的理論知識以及相關領域的研究方法進行模型的建立，采用CFD軟件對底吹熔煉爐余熱鍋爐進行數值計算。本文主要從以下幾個方面對底吹熔煉爐余熱鍋爐進行相關的研究。
　　在國內外學者對余熱鍋爐研究的基礎上，建立底吹熔煉爐余熱鍋爐的數理模型，確定邊界條件及

2、煙氣物性參數，選用合理的Realizable k-ε湍流模型和Do輻射模型，對底吹熔煉爐余熱鍋爐內煙氣的流動與傳熱進行數值計算;比較理論計算與數值計算的一致性。
　　余熱鍋爐爐口漏風一方面會降低余熱鍋爐爐口煙氣溫度，另一方面可提高余熱鍋爐換熱性能。利用傳熱學公式推導計算得到混合氣體的物性參數，利用之前的數理模型及湍流、輻射模型，對爐口漏風進行數值計算，分析底吹熔煉爐余熱鍋爐爐口漏風對蒸發(fā)量、出口溫度影響。針對底吹熔煉爐余熱鍋爐存在

3、漏風位置的不同，采用CFD中組分輸運模型對其進行數值計算，并對兩種計算方法加以對比，從而分析底吹熔煉爐余熱鍋爐不同位置的漏風對其影響。
　　余熱鍋爐結渣極大地影響余熱鍋爐運行的安全性和經濟性，對余熱鍋爐結渣機理和影響因素分析，比較不同煙塵顆粒粘附度計算模型的適用性，假設煙塵顆粒的速度和溫度與煙氣的相同，利用CFD得到底吹熔煉爐余熱鍋爐各區(qū)域的碰撞率，從而得到底吹熔煉爐余熱鍋爐各區(qū)域的結渣率。編寫UDF，利用CFD進行非穩(wěn)態(tài)數值計算

4、得到底吹熔煉爐余熱鍋爐對流管束壁面溫度、灰渣厚度等隨時間的變化。利用計算得到的混合氣體的物性參數，采用CFD分析爐口漏風對底吹熔煉爐余熱鍋爐的碰撞率和結渣率的影響。
　　高溫、高速煙氣在進入底吹熔煉爐余熱鍋爐輻射室時，由于其拐角的存在導致煙氣沖刷輻射室頂棚，引起底吹熔煉爐余熱鍋爐頂棚致密性積灰、對流管束受熱不均勻性等現(xiàn)象。采用CFD對底吹熔煉爐余熱鍋爐輻射室進行優(yōu)化，研究輻射室擋板的位置及大小對底吹熔煉爐余熱鍋爐的影響，從而使余熱