石灰回转窑优化燃烧的分析与对策

近年来随着煤炭价格不断上涨和国家对环保管控力度趋严,结合公司的发展规划,制定了降低或取缔煤粉燃料的使用,实现清洁燃烧的攻关目标。基于此,从调整石灰回转窑燃料结构方面着手,通过对回转窑燃烧器改造、煤气预热、提高自动化程度和掺混少量天然气等措施,优化燃料的使用,减少转炉煤气放散损失,并达到了提升回灰窑产能、降低燃料成本、稳定煅烧工况及环保达标的目的。

双风道煤粉燃烧器的结构性能分析

为了有空间插入多种燃料输送管以满足燃烧多种燃料的需求,某煤粉燃烧器取消了中心风,采用了双风道结构;并且为了使高温二次风尽快地与煤风中的煤粉接触,将煤风道置于最外层;为了在操作时根据需要随时能够调节旋流度,该燃烧器净风采用万向可调的多个小喷嘴喷射,随时可以调节火焰形状,以满足窑工况变化或者熟料烧成的需要。实践证明,这种燃烧器一次风用量并非最小,性价比不高,但设计理念值得借鉴。

赤泥回转窑双旋流燃烧器掺燃甘蔗髓数值模拟

针对赤泥回转窑煤粉燃烧器在使用时导致的高煤耗问题,以寻求更节能环保的煤替代燃料,进行赤泥回转窑双旋流燃烧器掺燃甘蔗髓的数值模拟研究。应用Fluent软件,建立数值模型。考察在掺混15%(热耗替代率)的蔗髓做为部分烟煤替代燃料的条件下,对比内旋流风角度分别为20°、30°、40°时,回转窑内的速度场、温度场以及燃烧组分的分布情况。结果表明,在回转窑中掺混高挥发分蔗髓,可得到较理想的燃烧工况。随着内旋流风角度的增大,会影响蔗髓和烟煤粉的燃烧效率,促进燃料燃烧,减少CO的产生,同时导致NOx排放增加。在回转窑中,高挥发分蔗髓与低挥发分烟煤粉混燃,可产生协同效应。在一定范围内增大内旋流风角度,会促进蔗髓挥发分的释放,从而提高烟煤粉的燃烧效率。

环形套筒窑下燃烧器旋流角度对燃烧特性的影响

文章通过数值模拟方法研究了环形套筒窑下燃烧器电石气的燃烧特性,分别对燃气和一次风旋流角度对燃烧特性的影响进行了研究,分析了旋流角度对燃烧温度分布以及CO、CO_(2)、NO_(x)等燃烧产物的影响。结果表明:燃气旋流角度对提高燃料燃烧效率影响较大。燃气旋流角度的增加,燃烧火焰最高温度和燃料的燃烧速率提高,内套筒处CO浓度降低;当燃气旋流角度从30°增加到55°时,对应内套筒处的CO浓度由8929 mg/m^(3)降低至2467 mg/m^(3)。一次风旋流角度增大,对降低CO和NO_(x)生成影响不明显。

5000 t/d熟料窑头燃烧器系统技术改造

原窑头燃烧器一次风比例高、推力小、火焰温度低、火焰形状保持能力差,燃烧气氛不好,窑皮不平整,烧成带尾部易结圈,造成窑产量较低。结合现有生产状况及煤粉质量,重新设计燃烧器,并对燃烧器配套设施及使用参数进行优化。技改达到了改善窑皮、消除结圈、提高产量、降低煤耗的目的。

气烧明焰辊道窑烧嘴的三维数值模拟

采用FLUENT软件对气烧明焰辊道窑烧嘴进行三维数值模拟,模拟了其在辊道窑烧成带内的燃烧工况,研究了烧成带内烟气不同流速对窑内温度与烧嘴燃烧速度的影响,为辊道窑的运行提供了有益的参考。

新型窑炉燃烧器的数值模拟与实验研究

基于两相流随机分离模型和流场组织原理,设计了一种新型窑炉燃烧器。气相模型采用Eulerian方法、煤粒相采用Lagrangian方法,对新型窑炉燃烧器流场特性进行数值模拟,研究燃烧器结构、煤粉粒子粒径、配风比对燃烧器温度场、速度场、碳氧化物、燃烧效率的影响。结果表明,煤粉粒径的增大使炉膛温度场升高,但过小的煤粉粒径也会使温度得到加强;二次风采用旋流喷入,强化了气相流的混合效果;同时三次直流风有效地防止炉壁的高温腐蚀和降低了壁面的结渣。对设计的新型窑炉燃烧器进行热态温度场实验研究,实验结果与仿真结果吻合。

辊道窑烧嘴仿真计算与研究

采用FLUENT软件对气烧明焰辊道窑烧嘴进行仿真计算,研究了其在烧成带内的燃烧工况,通过对不同烧嘴结构方案进行比较分析,筛选了一种更为节能的结构,同时也为今后烧嘴优化设计提供理论依据。

对使用文丘里烧嘴梭式窑自动控制的探索

自吸式烧嘴空气调节阀的手动调节给自动控制带来很大的不便,本文对自吸式烧嘴进行了改装,用可编程序调节器(PLC),将自吸式烧嘴助燃空气的手动调节转换为电信号调节,达到自动控制的目的。通过实验室调试及在液化气梭式窑上进行自动控制工况调试表明:用AI人工智能调节器自动控制液化气梭式窑的温度及用PLC自动控制自吸式烧嘴的一次空气量是可行的。

窑头四风道燃烧器冷态流场数值模拟

对某窑头四风道燃烧器进行三维建模和网格划分,并采用标准k-ε湍流模型对其进行冷态下气相流场数值模拟。计算结果合理反映了窑内的流场变化以及各个管层风在燃烧器工作中的重要作用,并通过改变中心风所占理论燃烧空气的比例,分析了不同风量的中心风对燃烧器流场的影响,对工业中燃烧器喷头结构设计和风量参数选用有着重要的参考价值。

基于回流区特性对水泥回转窑减排NO_x的分析

本文提出基于回流区特性实现NOx的减排,并运用FLUENT软件对某2500 t/d线用四通道煤粉燃烧器回流区进行了冷态模拟,研究了燃烧器不同风道的风量变化对回流区的影响,并根据模拟结果进行了调整。结果表明:回流区面积及烟气回流量与内旋流风风量大小成正相关,而轴流风和外旋流风单独改变对回流区特性影响很小;增加内旋流风风量可显著降低烟室NO含量,NO降低约53%;证实了烟气回流的增加可减少回转窑内NOx生成量的推论。

燃烧器出口磨损数学模型的建立及其应用

燃烧器出口磨损速度决定着其使用寿命。在研究了燃烧器内高速煤粉流对壁面磨损情况后,建立了具有普遍意义的燃烧器磨损预测模型。进一步研究模型得出:燃烧器出口磨损主要与煤粉流量、煤风速度、煤粉粒径、壁面温度、壁面煤粉浓度、出口收缩角、壁面温度等参数及出口材质等因素有关,降低上述参数值及增加出口材质耐磨性等方法能有效减少磨损。由该模型计算出的回转窑燃烧器寿命与实际使用寿命基本吻合,这证明了模型的可靠性。某厂用该模型指导现有燃烧器工作参数的优化,使平均寿命增加了300多天。

新型干法智能燃烧器控制专家系统

针对新型干法窑生产中分解、烧成温度不稳定的问题进行了分析,提出建立智能燃烧器控制专家系统来解决此问题的思路,并对构成专家系统的主要部分的知识库和推理机进行了详细的分析和论述。在分解炉喂煤和窑头喂煤上,重点对温度、风压、窑电流值等重要参数进行实时监测,实现对智能专家系统的设计。

煤种和粒度对回转窑内火焰影响的数值研究

针对四风道煤粉燃烧器的特点,应用数值仿真与现场测试相结合的方法,研究不同粒径的烟煤和无烟煤燃烧对回转窑内温度场的影响,找出适应烟煤和无烟煤的合适的粒径。结果表明,四风道燃烧器对燃料的适应性强,既可以烧烟煤,又可烧无烟煤,且对煤粉的粒径要求也较松。燃料为无烟煤,粒径为30μm时,可获得较好的活泼型火焰,随着粒径的增大,高温区域在径向和轴向逐渐减小,燃烧效率降低;燃料为烟煤,粒径为86.4μm时,可获得较理想的火焰,而粒径过小,则使火焰变长,不利于强化生产。生产中可根据不同煤种选用不同的粒径大小得到窑内理想的温度分布。

隧道窑预热带调温烧嘴对窑内温度的影响

为减小隧道窑预热带上下温差,利用计算机数值模拟对预热带调温烧嘴和预热带温度场进行研究。研究结果表明:在调温烧嘴其它操作参数不变时,预热带物料区上下温差随喷入窑内焰气占来流烟气量比例(1.5%～10%)、焰气速度(60～110m/s)、焰气与来流烟气温差(0～500K)的增大而减小。调温烧嘴的布置宜采用相错布置方式。

自身蓄热式烧嘴在梭式窑中的应用

介绍了高温空气燃烧技术和自身蓄热式烧嘴的特点;结合梭式窑的工作特点,详细阐述了在梭式窑中推广使用自身蓄热式烧嘴的优越性。采用该技术,可以大量回收高温烟气的余热,从而既能提高加热能力、减少能耗和降低燃料成本,又可以促进炉内温度的均匀性。通过优化自身蓄热式烧嘴,还可以减少有害气体的排量。因此,在梭式窑中推广使用自身蓄热式烧嘴具有良好的经济效益和社会效益。

三通道喷煤管内外风量对火焰形状影响规律的研究

采用CFD技术预测研究了水泥窑用三通道喷煤管的内外风量比例对燃烧火焰形状、烟气温度分布、窑内换热总量的影响规律，其结果与现有的实际操作经验基本吻合，对指导水泥窑的现场操作及喷煤管的管理、设计有积极意义。

窑用四通道煤粉燃烧器空气动力场特性的冷态数值模拟

为了研究四通道煤粉燃烧器在水泥回转窑中的空气动力场特性,更好地挖掘其应用潜能,针对NC型四通道煤粉燃烧器建立了燃烧器-回转窑物理模型,利用fluent及其后处理软件对窑内空气动力场特性进行冷态数值模拟。通过调节各风道的风速及旋流叶片角度,得出不同运行参数对空气动力场的影响规律,该数值分析结果可以为同类燃烧器的合理设计与优化运行提供依据。

基于Fluent的煤粉燃烧器风管流场数值模拟与分析

利用Fluent软件对煤风管道内气-固两相流进行模拟仿真,通过观察固体颗粒运动轨迹,对管道内冲蚀磨损进行研究分析。利用RNG k-ε湍流模型和拉格朗日离散相模型对燃烧器煤风管道内煤粉颗粒-空气两相流场进行耦合数值模拟,对比分析了输煤管在不同角度α时的流场特性和颗粒运动轨迹,发现当α≤15°时,管道壁面冲蚀磨损率有所降低;管道中除了存在冲蚀磨损,同时还伴随有摩擦磨损。通过对计算结果的分析和讨论,发现燃烧器设计的不合理因素,对煤粉燃烧器结构改进和相关参数优化有一定指导意义。

燃油燃烧器的设计与应用

采用理论分析与生产实践相结合的方法阐述了燃油燃烧器的设计原理和使用经验。介绍了玻璃熔窑燃油燃烧器的设计依据与应用实例分析，根据燃烧火焰特性对燃烧器的性能进行评价。