熱回收焦爐的數(shù)值模擬與研究.pdf

1、熱回收焦爐由于是將煤餅揮發(fā)出來的煤荒氣在焦爐內部進行燃燒，從而實現(xiàn)清潔生產。而焦爐內氣體的燃燒過程是一個非常復雜的物理、化學過程，它涉及到流體的流動、傳質、傳熱和化學反應以及它們之間的相互作用。早期，對于焦爐的研究，主要依靠實驗以及由實驗總結出來的經驗數(shù)據(jù)。隨著計算流體力學和計算燃燒學的快速發(fā)展，同時，一些商用CFD軟件的廣泛應用，使得研究者可以用數(shù)值模擬的方法來對焦爐進行數(shù)值模擬，這使得人們可以用數(shù)值模擬的方法來預測和分析焦爐運行中出

2、現(xiàn)的問題，而不是靠實驗來進行解決。
　　本文以某工廠的熱回收焦爐為研究對象，由于該焦爐在設計和操作上的問題，使得焦爐在運行過程中出現(xiàn)了一系列問題，特別是焦爐煤餅的燒損率一直高于設計值，而對焦爐進行停車檢修又會造成大量的經濟損失，因此，本文用數(shù)值模擬的方法，對焦爐進行建模，從理論上分析造成煤餅燒損的原因。在建模之前，本文對焦爐進行了適當?shù)募僭O，從而能夠用CFD軟件對其進行模擬，而在建模的過程中，本文采用了標準k-ε模型來模擬焦爐內氣

3、體的湍流流動，對壁面處，則選用標準壁函數(shù)來進行處理，采用通用有限速率模型來模擬氣體的輸運模型，采用渦耗散模型模擬氣相燃燒化學反應速率，采用P1模型來模擬焦爐內的輻射傳熱，采用多孔介質模型來模擬固相煤餅，而煤餅揮發(fā)出來的煤荒氣，用UDS編寫源項，然后添加到多孔介質模型里面。本文用CFD軟件對焦爐進行了數(shù)值模擬，然后得到了焦爐內的氣體速度矢量圖、氣相和固相的溫度分布以及各種氣體的濃度分布圖等，并對以上各個參數(shù)的分布作了分析。最后，本文假定煤