首页 > 学术论文

高炉煤气余热锅炉内的传热计算及分析

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:58:57
热度:

高炉煤气余热锅炉内的传热计算及分析【摘要】:高炉煤气余热锅炉是用于回收炼铁过程中主要副产品高炉煤气的余热回收设备。高炉煤气余热锅炉内的烟气流动和传热、传质过程非常复杂,准确分析其内

【摘要】:高炉煤气余热锅炉是用于回收炼铁过程中主要副产品高炉煤气的余热回收设备。高炉煤气余热锅炉内的烟气流动和传热、传质过程非常复杂,准确分析其内的传热规律是十分重要的。本文以热力计算和数值模拟这两种研究方法,对某高炉煤气余热锅炉内的传热过程进行了研究。通过EXCEL对高炉煤气余热锅炉的热力计算过程进行程序编制,分析烟道结构对烟气换热的影响。由于作为研究对象的高炉煤气在进入余热锅炉时压力为0.3Mpa,而一般余热回收的烟气是常压下的。因此,分析了烟气压力在0.3Mpa下的传热特性。利用计算流体力学软件(CFD)对高炉煤气余热锅炉进行对流和辐射耦合传热数值模拟研究,在对烟气的流场、温度场的分析基础上,提出结构优化的建议。同时,通过数值模拟结果与热力计算结果的比较分析,对现有热力计算中涉及到的相关经验参数的选取提出修正意见。本文主要研究内容和结论如下: (1)提出高炉煤气的余热回收方案,将余热锅炉分为高温、中温、低温三段进行结构设计,四周壁面采用膜式水冷壁结构。 (2)根据高炉煤气余热锅炉的热力计算流程,使用EXCEL软件编制易改易用的半自动化热力计算程序,进行余热锅炉的设计计算。 (3)分析压力0.3Mpa下烟气的辐射能力,结果表明,烟气入口温度、辐射层厚度、和受热面表面积灰厚度等因素对辐射系数的大小有影响,在对辐射冷却室进行辐射换热量计算时,需要综合考虑这些因素。对中温段和低温段的传热特性进行分析,确定各段受热面管径。在进行中温段和低温段计算时,需要综合考虑辐射换热和对流换热。 (4)建立余热锅炉的三维物理模型,结合热力计算确定边界条件。通过数值模拟计算出高炉煤气余热锅炉内的烟气流场及温度场,分析其总体分布规律,得到中温段和低温段中受热面管排的优化方案。并将热力计算结果与数值模拟结果进行比较分析,得出热力计算中相关经验参数的选取建议。 【关键词】:热力计算 数值模拟 余热锅炉 高炉煤气
【学位授予单位】:江苏科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TK229.929
【目录】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-13
  • 第1章 绪论13-21
  • 1.1 研究背景13-14
  • 1.2 余热资源分类及特点14-15
  • 1.2.1 余热资源的分类14-15
  • 1.2.2 余热资源的特点15
  • 1.3 国内、外研究现状15-18
  • 1.3.1 国外余热锅炉的研究进展16-17
  • 1.3.2 国内余热锅炉的研究进展17-18
  • 1.4 课题意义及研究内容18-21
  • 1.4.1 课题研究意义18-19
  • 1.4.2 课题研究内容与研究方法19-21
  • 第2章 高炉煤气余热锅炉热力计算21-45
  • 2.1 高炉煤气余热锅炉热力计算模型21-22
  • 2.1.1 烟气换热流程21-22
  • 2.1.2 烟道传热过程22
  • 2.2 热力计算22-40
  • 2.2.1 烟气物性23-24
  • 2.2.2 烟气焓值24
  • 2.2.3 水和水蒸气物性计算24-25
  • 2.2.4 辐射冷却室的换热计算25
  • 2.2.5 辐射传热影响因素分析25-29
  • 2.2.6 对流传热计算29-33
  • 2.2.7 中温段换热影响因素分析33-38
  • 2.2.8 低温段换热分析38-40
  • 2.3 EXCEL 在热力计算中的应用40-43
  • 2.3.1 EXCEL 热力计算模块编制41
  • 2.3.2 EXCEL 热力计算思路41-42
  • 2.3.3 热力计算结果42-43
  • 2.4 本章小结43-45
  • 第3章 高炉煤气余热锅炉换热数值模拟45-56
  • 3.1 湍流模型45-46
  • 3.2 辐射模型46-47
  • 3.3 控制方程47-49
  • 3.4 几何模型的建立及网格划分49
  • 3.5 边界条件49-51
  • 3.5.1 烟气物性参数50
  • 3.5.2 进、出口边界条件设置50-51
  • 3.6 离散格式与求解方法51-52
  • 3.7 高炉煤气余热锅炉换热模拟分析52-54
  • 3.7.1 速度场分析52-53
  • 3.7.2 温度场分析53-54
  • 3.8 本章小结54-56
  • 第四章 热力计算与数值计算结果分析56-69
  • 4.1 各段烟气温度分析56-64
  • 4.1.1 污染系数修正61-64
  • 4.2 对流换热区各段出口截面温度分析64-68
  • 4.2.1 优化建议67-68
  • 4.3 本章小结68-69
  • 第5章 总结与展望69-71
  • 5.1 总结69
  • 5.2 展望69-71
  • 参考文献71-75
  • 攻读硕士学位期间发表的论文75-77
  • 致谢77


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于IAPWS-IF97的水和水蒸汽性质计算软件    徐杰彦,张晓钰

余热锅炉辐射冷却室三维数值模拟    杨卫宏,蒋绍坚,萧泽强

燃气-蒸汽联合循环余热锅炉入口烟道结构优化数值模拟研究    袁益超;仝庆华;刘聿拯;杨震;郭琴琴;刘忠楼;

余热锅炉的热力回收计算分析    王士国;

余热锅炉的烟气条件及选型    孙英莲

铜冶炼闪速熔炼炉余热锅炉设计简介    王东风;严承民;

掺烧高炉煤气的300MW发电机组燃煤锅炉特点及其节能效果    韩光磊;

余热锅炉仿真建模方法的探讨    马博,刘道平,李瑞阳,郁鸿凌

低热值高炉煤气与煤粉混烧技术的探讨    刘定平

浅谈汽化冷却烟道运行参数优化措施    唐国新

高压废热锅炉平底封头有限元分析设计    赵杰;李峰;李庭俊;

挥发窑的余热利用    阳绍伟,符慧林,黄文懋

余热锅炉的火用分析及其参数选择    彭根南

低温余热发电技术的特点和发展趋势探讨    尹刚;吴方松;张立志;

300MW高炉煤气与煤粉混燃锅炉热力特性及经济性分析    王春波;魏建国;黄江城;

防止余热锅炉积灰措施探讨    徐森荣

中型硫铁矿制酸生产线余热回收及综合利用    纪志寿;

金属硅冶炼炉余能回收技术方案设计及经济性分析    何宏舟;庄煌煌;李志伟;邹峥;

余热锅炉变工况分析及其在总能系统中的应用    刁正纲

新型可调节叶片喷嘴的结构及气动设计    刘小民;伍磊;王宏亮;张波;王志恒;席光;

余热锅炉在60t Consteel超高功率电弧炉除尘系统中的应用    岳彤飚;刘平;郑黔;

工业炉炉壁散热回收热泵技术应用    钱惠国;张秦巧;袁凯;

低沸点工质纯低温煤气余热发电技术浅析    陈继辉;

电炉余热锅炉应用现状及受热面积灰分析    周何;于庆波;

余热电站供热发电方案探讨    唐继黔;

冻结过程中使用片冰与冰浆的模拟与比较    王鹏霄;刘圣春;李叶;

水平井油气水侵对超临界CO_2携岩的影响    宋维强;王瑞和;倪红坚;沈忠厚;窦蓬;

低沸点工质在热机中的应用技术    陶邦彦;

空冷凝汽器U型翅片管水平布置间隙的研究    陈帅;郭飞;丁丽瑗;程友良;

新型循环直燃机性能研究    孙贺江

基于声波理论的炉膛温度场在线监测技术研究    沈国清

基于水位晃荡的余热锅炉汽包水位动态仿真建模研究    曹小玲

潜流人工湿地水力学特性及其处理废水中有机污染物的研究    范立维

蒸汽管网水力热力耦合计算理论及应用研究    张增刚

钢铁联合企业煤气资源合理利用及优化分配研究    张琦

斗巴W火焰锅炉及多次引射分级燃烧技术研究    况敏

油页岩干馏残渣与生物质混烧特性研究    刘洪鹏

循环流化床内稠密气固两相流动的DEM-LES模拟研究    房明明

钢铁企业自备电厂机组配置优化及煤气优化调度研究    孟华

船用燃蒸联合动力系统的性能仿真研究    苗安立

闪速炼铜余热锅炉辐射室流场温度场数值模拟及结构优化    丁晟

燃气—蒸汽联合循环余热锅炉特性分析及数学建模    杨志

木材常规干燥设备进排气系统节能研究    杨雪

大冶铁矿球团竖炉余热的利用研究    黄新

锅炉尾部烟道烟气流动的偏流机制及其速度场和浓度场的均匀化研究    牟纳斯

转炉汽化冷却烟道烟气流场的数值模拟    彭震

中低温烟气余热利用系统优化和换热特性的研究    胡深亚

余热利用透平—压气机联合循环制冷装置性能分析    胡广红

铜精炼阳极炉最优重油流量及其监控系统研究    刘春洋

300MW控制循环汽包锅炉的仿真    马进

锅炉不同动态数学模型的比较    于向军,浦复良,支海坤

低热值高炉煤气在发电设备中的应用    任建兴,章德龙,周伟国,李世魏,王鼎,张兴良

360MW 机组锅炉仿真建模及仿真分析    丁力,唐胜利,杨晨,何祖威

我国电站仿真技术进展与建模理论研究    吕崇德,范永胜,蔡瑞忠

联合循环中蒸汽底循环系统稳态全工况特性模型及计算分析    胡剑辉,林汝谋

锅炉烟气走廊三维流动特性数值计算    杨卫宏,赵渝渝,陈冬林,萧泽强

余热锅炉辐射冷却室三维数值模拟    杨卫宏,蒋绍坚,萧泽强

CFD通用软件综述    姚征,陈康民

余热锅炉的酸露点温度计算    姜森,刘全,辛曲珍

对余热锅炉特点及主要部件的探讨    刘攀;

余热锅炉壳体鼓包原因分析及修复改进措施    刘立林;

140t/d精炼浇铸阳极炉余热锅炉的设计    肖平华

泽普石化厂余热锅炉炉管穿漏故障分析    陈仁贵

镇海300MW联合循环电站余热锅炉调试问题的探讨    应明良

余热锅炉流场温度场数值计算    杨卫宏,赖亚欣,萧泽强

余热锅炉积灰问题的解决方法    徐辑

一种新型余热锅炉挡风板控制装置的设计    黄鸿斌,张广玉,崔天祥,陈志刚,周群,刘凤阁,刘剑辉,邹庆余

浅析闪速炉余热锅炉的腐蚀及防止措施    陈先斌

窄点与余热锅炉    郭长山,高吉国,周松林

余热锅炉技术进展    曹家甡;

玻璃行业的余热锅炉如何选型    王继方;钱会敏;

转炉余热锅炉检测和控制系统    黄伟;

QC150/950-60-5.29/485余热锅炉维修施工方案    刘文冰;马庆勇;桑海书;

电炉余热锅炉应用现状及受热面积灰分析    周何;于庆波;

炼钢转炉余热锅炉寿命影响因素浅析与改进探讨    董茂林;侯祥松;孙明庆;

喉管式高压余热锅炉的结构设计与分析    宿德民;张凤芝;

调峰运行大型余热锅炉设计要点    杨震;刘忠楼;郭琴琴;

余热锅炉技术改造    孙惠山;

长寿命转炉余热锅炉    董茂林;孙明庆;侯祥松;

七○三所余热锅炉叩开欧美大门    杨莉

西南铝余热锅炉节约400万元    记者 夏元 实习生 杨致阳 王聿

省级余热锅炉工程研究中心落户芜湖    记者 陈旻

中冶余热锅炉技术达国际先进水平    中冶

哈石化余热锅炉节能创效500万元    姜佩峰

七一一所新型余热锅炉项目投产    洪敦麟

杭锅集团:以节能为企业发展战略    本报记者 林柏松

川润股份经营业绩再创新高    张远慧 记者 代晓明

海陆重工:“称雄”余热锅炉 紧盯清洁煤气化炉    见习记者 施浩

节能环保发电设备的集成供应商    高艳

余热锅炉流动与传热数值模拟及仿真平台开发    王晓瑜

联合循环机组余热锅炉仿真模型研究    范晓颖

船用燃蒸联合循环余热锅炉的性能分析    郭辉

单压余热锅炉的热力学性能研究    朱驾

燃气—蒸汽联合循环余热锅炉优化设计及动态特性研究    张玉东

联合循环中余热锅炉动态特性模拟    陈维春

多压余热锅炉仿真模型算法及动态特性研究    毛晓飞

转炉余热锅炉循环系统分析    信光辉

燃蒸联合循环中余热锅炉建模与仿真    钱宇

翅片管余热锅炉设计    李红梅

Baidu
map