發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 01:54

　　 基于我國(guó)富煤、少油、貧氣的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及燃油、燃?xì)獍嘿F的價(jià)格,使用燃煤熱風(fēng)爐來(lái)干燥農(nóng)產(chǎn)品不僅能夠節(jié)約成本,而且燃料來(lái)源更廣。然而,目前燃煤熱風(fēng)爐存在燃燒不充分、熱效率低、污染物排放嚴(yán)重等問(wèn)題,所以如何改進(jìn)現(xiàn)有燃煤熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu),使之高效燃燒、降低排放污染,對(duì)于保護(hù)環(huán)境具有重大的意義。針對(duì)上述熱風(fēng)爐存在的問(wèn)題,本文研制了一種多回程反燒結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生熱風(fēng)無(wú)污染的小型干燥用臥式燃煤熱風(fēng)爐,旨在使煤燃料高效燃燒、降低污染物排放,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、低成本的農(nóng)產(chǎn)品干燥。本文利用FLUENT軟件對(duì)熱風(fēng)爐燃燒室進(jìn)行了燃燒數(shù)值模擬計(jì)算,同時(shí)搭建了實(shí)驗(yàn)臺(tái)并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模擬計(jì)算的合理性;最后又通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算的方法對(duì)熱風(fēng)爐燃燒室進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)。(1)小型燃煤熱風(fēng)爐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的搭建。首先,對(duì)燃煤熱風(fēng)爐的工作原理與基本組成進(jìn)行了研究,然后對(duì)熱風(fēng)爐設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)與選型,包括燃料燃燒系統(tǒng),空氣換熱系統(tǒng)及脫硫除塵系統(tǒng)等,燃料燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)為臥式多回程反燒結(jié)構(gòu),空氣換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)為翅片管殼式換熱器,脫硫除塵系統(tǒng)選用濕式脫硫除塵器,并搭建了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。(2)對(duì)燃煤熱風(fēng)爐燃燒室進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算和驗(yàn)證。本文采用FLUENT軟件對(duì)燃煤熱風(fēng)爐燃燒室內(nèi)燃燒狀況進(jìn)行數(shù)值模擬分析。建立了熱風(fēng)爐燃燒室?guī)缀文Ｐ?并對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,選用湍流模型、組分模型、離散相模型、輻射換熱模型、顆粒相燃燒模型進(jìn)行了煤在熱風(fēng)爐燃燒室內(nèi)燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬,通過(guò)對(duì)溫度分布云圖、流場(chǎng)分布云圖、組分濃度分布云圖、壓力分布云圖及顆粒濃度分布云圖進(jìn)行了分析研究,得出結(jié)論:燃燒高溫區(qū)位于爐排底部與第二擋板頂部之間區(qū)域,第三燃燒室內(nèi)的溫度不斷降低;第一燃燒室與第二燃燒室內(nèi)氣流湍流強(qiáng)度較大,在第三燃燒室內(nèi)煙氣流動(dòng)較為平緩;大部分顆粒物主要集中分布在爐排底部區(qū)域,隨著氣流繞擋板流動(dòng),顆粒物濃度逐漸減少;整個(gè)燃燒室都處于負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)數(shù)值模擬進(jìn)行了測(cè)溫驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),得出模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值基本一致,并且兩者的相對(duì)誤差均在10%以?xún)?nèi),從而證明了數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性,為后文對(duì)熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)的研究與改進(jìn)提供了堅(jiān)實(shí)的參考依據(jù)。(3)對(duì)燃煤熱風(fēng)爐燃燒室結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)改變第三擋板的長(zhǎng)度、增加二次風(fēng)口等形式,對(duì)燃煤熱風(fēng)爐的燃燒室結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),使用FLUENT軟件對(duì)改進(jìn)后的熱風(fēng)爐燃燒室進(jìn)行模擬,通過(guò)查看爐內(nèi)溫度場(chǎng)、爐內(nèi)顆粒濃度、爐內(nèi)可燃?xì)怏w(CO+H_2+CH_4)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù),并與上一小節(jié)模擬后得出的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析得出結(jié)論:減短第三擋板長(zhǎng)度30mm可以得到爐膛出口最高溫度;增加第三擋板的長(zhǎng)度40mm可以更有效降低了爐膛出口處顆粒物的排放;爐膛增開(kāi)二次風(fēng)口可以更有效降低爐膛出口處(CO+H_2+CH_4)的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)。綜合多種因素對(duì)比分析,得到了熱風(fēng)爐燃燒室內(nèi)第三擋板的長(zhǎng)度為280mm。
【學(xué)位單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TS203
【部分圖文】：

口 3.煙 出口 4.熱風(fēng)出口 5.冷風(fēng)門(mén)出風(fēng)口接干燥 8.助燃風(fēng) 9.冷空?qǐng)D 1-1 JRF 熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖. 1-1 Structural sketch of JRF hot blast s于間接加熱方式的熱風(fēng)爐，采用多，主要性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水

燃燒室爐排結(jié)構(gòu)

15圖 2-3 熱風(fēng)爐燃燒室結(jié)構(gòu)圖 2-3 Structure diagram of hot blast stove combustion ch爐排，它是由6根條桿狀爐條拼湊起來(lái)的，爐排高度為 30～40mm，每根爐條兩端較厚，其余方面可以節(jié)省材料，又有利于堆放燃料，避免之間留有足夠的通風(fēng)空隙（大概為 15mm）,為 30mm 左右的鋼筋，爐條均勻的擺放在鋼筋鋼筋條構(gòu)成了一個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置；通過(guò)抖動(dòng)搖動(dòng)桿顯的優(yōu)勢(shì)：通過(guò)抖動(dòng)爐排不僅能夠控制一次風(fēng)
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本文編號(hào)：2884195