基于數(shù)值模擬的隧道窯能耗優(yōu)化方法研究.pdf

1、隧道窯是衛(wèi)生潔具陶瓷生產的重要設備之一，其燒成質量將直接影響生產成本和效率。傳統(tǒng)燒成質量主要通過人工經驗來控制，而這種方式無法滿足陶瓷工業(yè)生產的要求，主要因為著眼于保證燃燒質量而忽略能耗問題。盡管有學者研究了隧道窯的燃燒熱平衡問題，但未直接指出與能耗的關系，且未考慮燃燒質量。然而，陶瓷企業(yè)的節(jié)能減排迫切需要從質量和能耗兩個方面綜合實現(xiàn)隧道窯的節(jié)能優(yōu)化。
　　本文以衛(wèi)生陶瓷隧道窯為研究對象，以提高燃燒質量和降低能源消耗為目標，分別建

2、立以燃氣速度、助燃風速度和爐內高度為自變量的燃燒質量模型和能耗模型，提出一種基于數(shù)值模擬的隧道窯能耗優(yōu)化方法。因此本文的主要研究內容如下:
　　1、針對隧道窯工藝特性及燃燒過程能耗特性，分析隧道窯燃燒過程熱量吸收和支出方式，建立一種基于熱平衡分析的隧道窯能源消耗模型，揭示能源消耗與燃氣速度、助燃風速度和爐內高度等因素的關系。
　　2、提出一種基于數(shù)值模擬的隧道窯燃燒模型，針對隧道窯結構及生產特點，將生產過程抽象為連續(xù)工藝，并

3、建立三維模型，確定隧道窯熱工特性邊界條件，基于計算流體力學(Computational Fluid Dynamics，CFD)分析隧道窯燃燒過程。
　　3、提出一種基于數(shù)值模擬的質量與能耗多目標優(yōu)化模型，利用隧道窯燃燒數(shù)值模擬揭示不同組合參數(shù)下窯內溫度變化規(guī)律，面向溫度參數(shù)定義一種均勻性系數(shù)，評價數(shù)值模擬燃燒質量，并基于神經網絡建立燃燒質量模型，結合隧道窯能源消耗模型，利用遺傳算法實現(xiàn)燃燒質量和能耗多目標優(yōu)化。
　　綜合以上