连续加热炉运行状态神经网络融合分析

连续加热炉是一个具有大贯性、纯滞后和分布参数的非线性系统，其温度场分布由温度燃烧控制系统决定，而炉内温度场影响被加热钢坯质量、烧损及能耗大小。本文利用加热炉测控系统实时测量数据和炉内钢坯温度预报模型，通过神经网络信息融合方法，对连续加热炉的运行工况进行综合分析，其分析结果在对线优化加热炉运行参数具有重要参考作用。其分析方法对类似的设备和生产线有较普遍的参考价值。     

钢坯加热仿真在实际系统中的应用

主要研究钢铁企业中钢加热炉内钢坯的加热过程。使用VC＋＋编程实时计算出炉内钢坯的温度分布。用MSSQL在钢坯温度计算过程中进行参数传递，在保证满足加工工艺的基础上对加热过程进行最优自动控制。     

钢坯加热仿真在实际系统中的应用

主要研究了钢铁企业中钢加热炉内钢坯的加热过程。使用VC 编程实时计算出炉内钢坯的温度分布。用MSSQL在钢坯温度计算过程中进行参数传递,在保证满足加工工艺的基础上对加热过程进行最优自动控制。     

高温蓄热式加热炉中的燃气流流动分析

运用Fluent软件对天然气在高温蓄热式加热炉中的燃烧过程进行了模拟研究.比较分析了影响炉膛内气流温度、流场以及烟气质量分数分布特征的主要因素.结果表明:当天然气和空气的预热温度都不变时,改变天然气和空气射流间的夹角,会影响炉膛内的温度分布,炉内的最高温度几乎呈线性降低,炉内平均温度呈二次曲线变化先增大后减小.当天然气和空气射流间的夹角为35°时,炉内表面和钢坯表面温度比较均匀,并且NO生成量少,对提高钢坯的加热质量和降低环境污染均非常有利.     

燃油加热炉二维数学模型

本文应用区域法原理,建立了一种加热炉二维数学模型。该模型考虑了火焰、炉气和炉壁对炉膛热交换的影响,不仅能够计算炉膛的温度场、炉膛给钢坯表面的热流及钢坯的升温过程、温度分布,而且能够给出火焰、炉气、炉体分别对钢坯加热所占份额的大小。运行该模型,可以对实际加热炉生产过程进行仿真计算。     

热轧轧钢加热炉热装制度的优化研究

基于钢坯跟踪测试和热平衡测试,联立加热炉温度分布模型、钢温模型和热平衡模型,对不同炉型、不同钢种和不同热装温度条件下,加热炉钢坯加热过程进行数值模拟和温度制度优化。获得不同钢种在不同热装温度条件下的优化加热制度,为加热炉的节能降耗和科学操作提供了理论依据。     

燃烧器布置对1 000 MW锅炉热偏差的影响

为改善单炉膛双切圆锅炉燃烧器墙式布置时炉内形成"冷热角"、易结渣的问题,提出一种新型燃烧器布置方式.利用Fluent软件模拟一台1 000 MW超超临界锅炉燃烧器布置对炉内流场和炉膛上部受热面热偏差的影响.结果表明,燃烧器采用半墙式半角式布置方式可以有效改善炉内的斜椭圆流场,降低前墙中部区域的温度,同时使火焰中心上移,屏底温度增加;气流旋转动量的增大导致切向速度提升,切圆直径增大,炉内气流有偏向侧墙的趋势.对于炉膛出口各截面的烟气速度、温度分布不均匀性和炉膛上部受热面热偏差增加问题,可以采用燃尽风偏转等措施来减小热偏差.     

攀钢热轧加热炉自动燃烧控制系统的周期计算

介绍了在攀钢1450热轧板厂两座265 t/h的步进梁式加热炉上开发应用的L1,L2两级燃烧控制系统,其中,L1级燃烧自动控制系统主要实现如何以最快的响应速度完成以温度为目标的燃烧控制;L2级燃烧自动控制技术,主要实现在线情况下,考虑不同钢坯材质、规格、不同轧制规格、不同的组织计划、不同的钢坯装入温度、不同的生产节奏下(与轧线一体控制的)的燃烧温度的设定模型技术,以数学手段计算出在各种因素影响下,加热炉各个控制段的最佳加热温度。重点阐述了加热炉自动燃烧控制模型的核心———ACC模型周期计算处理的方法。     

液态排渣炉燃烧过程的数值模拟

针对一台液态排渣旋风炉在不同配风方案下炉内燃烧过程和NOx分布进行三维数值模拟分析,建立液态排渣旋风炉内的流动和燃烧的数学模型,针对近壁燃烧的情况采用trap方式对炉内随气流运动的颗粒进行壁面捕捉.计算结果详细描述炉内的流场组织、温度场、氧气质量分数及不同配风情况下的NOx分布情况,并与该炉运行实验数据进行比较验证.计算结果显示,3种配风方式下液态排渣炉的燃烧均较为完全;相比较其他配风方式而言,分级配风方式下燃烧温度场分布更为均匀,顶部旋流二次风和切向二次风的共同作用加强了炉内气流的扰动,强化了炉内燃烧,使得整个炉膛的温度水平均维持在较高温度段,能够提供足够高温的烟气以满足裂解要求;同时下2层二次风强化了炉内水煤浆颗粒的燃烧,能够更好的抑制NOx的生成,采用分级配风方式下炉膛出口NOx质量浓度可低至684mg/m3,可以有效减少NOx排放.     

燃油横焰玻璃熔窑火焰空间的三维数值模拟

掌握燃油玻璃熔窑火焰空间的温度场、流场分布，对重油燃烧合理组织、设计新熔窑、优化熔窑运行参数、达到玻璃生产优质高产低耗具有重要意义，以计算燃烧学和计算传热学基本理论为基础，建立了燃油玻璃熔窑火焰空间燃烧过程三维数学模型，包括雾化油滴燃烧的轨道模型和气相流动与传热模型，在模型上研究了日产400t燃油浮衍玻璃熔窑火焰空间的流场和温度场分布 ；研究了胸墙高度改变对温度场和流场的影响。 模拟结果表明火焰高温区、温度最高处、双热点位置等与原设计温度制度吻合，降低胸墙高度会使温度有所提高，各小炉中心线截面靠近窑顶位置纵向回流出现较早，不利于火焰伸展，会影响窑顶使用寿命。该模型具有改变参数容易，不受环境影响，具有相当通用性，有较大的实用意义。     

Dynamic simulation on effect of flame arrangement on thermal process of regenerative reheating furnace

By analyzing the characteristics of combustion and billet heating process, a 3-D transient computer fluid dynamic simulation system based on commercial software CFX4.3 and some self-programmed codes were developed to simulate the thermal process in a continuous heating furnace using high temperature air combustion technology. The effects of different switching modes on injection entrancement of multi burners, combustion and billet heating process in furnace were analyzed numerically, and the computational results were compared with on-site measurement, which verified the practicability of this numerical simulation system. The results indicate that the flow pattern and distribution of temperature in regenerative reheating furnace with partial same-side-switching combustion mode are favorable to satisfy the high quality requirements of reheating, in which the terminal heating temperature of billets is more than 1 460 K and the temperature difference between two nodes is not more than 10 K. But since the surface average temperature of billets apart fi＇om heating zone is only about 1 350 K and continued heating is needed in soaking zone, the design and operation of current state are still needed to be optimized to improve the temperature schedule of billet heating. The distribution of velocity and temperature in regenerative reheating furnace with same-side-switching combustion mode cannot satisfy the even and fast heating process. The terminal heating temperature of billets is lower than that of the former case by 30 K. The distribution of flow and temperature can be improved by using cross-switching combustion mode, whose terminal temperature of billets is about 1 470 K with small temperature difference within 10 K.     

氧含量对高温燃烧过程的影响研究

应用湍流扩散燃烧火焰模型，研究了氧含量对高温燃烧过程的影响，计算表明，燃烧过程中，随着氧含量的增加燃烧室内温度差增加，在低氧含量燃烧时，燃烧室内温度较均匀，温度梯度很小，满足高温低氧燃烧的条件，为进一步研究高温燃烧过程中氧化物NOx的生成提供依据。     

推钢式连续加热炉最优炉温数学模型

提出的推钢式连续加热炉最优炉浊数学模型，能同时求出优化钢坯升温曲线，优化炉温曲线及加热炉热负荷的优化分配。在此数学模型的基础 开发的计算机程序具有较强有的能用性。     

Numerical simulation of high temperature air combustion flames properties

Ａｎａｔｔｒａｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｆｕｅｌｃｏｍｂｕｓ ｔｉｏｎｆｉｅｌｄｈａｓｂｅｅｎｏｂｔａｉｎｅｄｉｎ 1990′ｓ ,ｗｈｉｃｈｃｒｅａｔｅｓａｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｗｉｔｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｏｌｌｕ ｔａｎｔｅｍｉｓｓｉｏｎｏｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅ[1～ 4 ] .Ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｉｒｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ(ＨＴＡＣ)ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ,ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＪａｐａｎｉｎｃｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｒ…     

直喷汽油机SI/HCCI燃烧过程的CFD模拟研究

建立了缸内直喷HCCI汽油机三维数值模型,且搭建了CFD-化学动力学反应机理计算模型.基于该计算模型平台研究了缸内直喷汽油机SI/HCCI燃烧模式下的燃烧与排放特性.分析了缸内喷雾发展过程、混合气空间分布以及不同燃烧模式下缸内压力与NO排放.研究结果表明,与传统火花点火燃烧模式相比,均质压燃模式下缸内温度空间分布更佳均匀;缸内压力升高率更高;但是燃烧持续期有所缩短.     

基于智能控制的钢坯加热炉炉温综合控制策略

为了实现钢坯加热炉炉温的优化控制，研究了燃料流量的模糊专家控制，空／燃比的极值寻优以及炉膛压力的模糊PI控制策略．经过对某轧钢厂的现场调试，证明针对影响钢坯加热炉炉温的不同的因素，采用不同的智能控制策略，能够取得较好的整体控制效果．     

基于ANSYS CFX的反应炉燃烧传热数值模拟研究

运用Pro/e 5.0建立反应炉的参数化模型,利用CFD/CAE前处理器ICEM CFD对几何模型进行网格划分,最后在ANSYS CFX12.0中进行燃烧化学反应模拟.采用k-Epsilon模型来模拟湍流流动、涡耗散模型(EDM)模拟燃烧反应过程、离散传输模型模拟辐射传热等,计算得到:完全燃烧火焰形状为沿中心轴线方向传播且轮廓明显、炉内流动在两侧呈现较强的回流、中心形成射流;缺氧燃烧时,无明显火焰,但炉内温度场趋于均匀、流场与前者近似.这对炉内流动与反应过程的研究具有一定参考价值.     

350MW燃煤锅炉燃烧过程和NOx排放的数值研究

采用IPSA两相流动模型、煤粉燃烧综合模型以及后处理的NOx生成模型,对一台350MW锅炉煤粉燃烧过程和NOx排放进行了数值计算,得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布．炉膛出口处模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较,两者吻合情况较好．另外,重点分析了炉内煤粉燃烧过程和NOx排放沿燃烧器出口中心线和炉膛高度方向上的生成规律,得出了NOx的主要生成区域,并指出了降低NOx排放的控制技术．