浮法玻璃熔窑火焰空间石油焦部分替代重油燃烧的数值模拟

针对浮法玻璃熔窑火焰空间建立模型并进行了数值模拟，在保证热值相同的前提下，对比研究了重油燃烧及将石油焦部分替代重油燃烧时的流场分布特征。结果表明，石油焦部分代替重油燃烧后，两种燃料可很好地混合燃烧，窑炉内温度制度基本不受影响；石油焦着火时间比重油长，两种燃料混合燃烧时平均着火点滞后于仅使用重油时，且燃烧路径更长，燃烧时产生了大量CO，整个火焰空间及烟气出口处NOx的平均排放量与仅使用重油相比降低了30.02%，NOx减排效果明显。     

浮法玻璃复合澄清剂与澄清效果研究

大多数浮法玻璃生产采用芒硝作澄清剂,在熔制阶段释放大量SO_2、NO_x等污染物,针对浮法玻璃工业的污染问题,需要控制芒硝的使用量,减少SO_x的排放。该文采用了氧化锑替代部分芒硝,并加入一定量的碳粉,获得一种新型的浮法玻璃复合澄清剂,并对此复合澄清剂的效果进行了探讨。结果表明:该实验所用复合澄清剂能显著减少浮法玻璃中的可见气泡,同时可以增大浮法玻璃的透光率,并在一定程度上减小雾度,提高玻璃的光学性能。随着氧化锑的含量增加,玻璃的脱色效果增强。     

论BIM技术在水泥行业的应用

BIM技术能提供的功能诸如可视化全厂漫游功能、装备细观和拆装功能、防碰撞检测功能、工程资料查阅功能、便捷的出图功能,已被广泛应用于建筑设计和施工管理中。作为一个新工业时代的发展方向,如何将其更好地应用在水泥行业中,是当前水泥工作者关注的一个焦点问题。通过示例介绍如何在水泥工厂的设计、施工及生产运行维护中开展BIM技术的应用,并简述其在数值模拟研究方面的应用情况,以期为BIM技术在水泥行业的应用提供技术参考,使得BIM技术在水泥领域的应用得到不断发展并为行业带来先进的生产力。     

玻璃熔窑数学模型概述

数值模拟越来越广泛地应用到了玻璃熔窑的设计与优化中。因为玻璃熔窑中主要由2个截然不同的空间组成,即上部的火焰空间和下部的池窑空间,因此对玻璃熔窑的数值模拟主要是针对这2个空间展开的。本文对玻璃熔窑中所采用的数学模型进行了归纳总结,主要内容有火焰空间模型、玻璃池窑模型、耦合模型、子模型以及模型验证。     

DD分解炉燃烧与分解耦合过程的数值模拟

针对一实际尺寸的DD分解炉进行了煤燃烧与碳酸钙分解耦合过程的三维数值模拟研究,其中,对连续相采用Euler坐标系下的k-ε双方程湍流模型,采用离散相模型(discrete phase model)进行颗粒相的运动轨迹计算,采用组分运输模型(species transport model)结合涡耗散概念模型(EDC)模拟煤粉燃烧及生料分解过程,采用P-1辐射模型计算气体和颗粒之间的辐射换热。计算所得煤粉燃烬率为86%,碳酸钙分解率为92.9%,与工程实际数据吻合较好,表明模拟结果的可信性。研究结果表明:来自底部向上运动的高速烟气流与两股横向三次风相遇后,汇合成一股高速向上运动的主气流,携带着煤粉流在分解炉中心处向上运动,并偏向位于分解炉侧面的出口方向;煤粉的燃烧主要发生在分解炉下半柱体部分中心处,并形成了高温区;碳酸钙则围绕着高温区迅速分解,其分解过程主要发生在分解炉下半柱体部分。     

燃油浮法玻璃熔窑高温低氧燃烧减排NOx的数值模拟

高温低氧空气燃烧(HTAC)技术可有效降低NOx的生成,在玻璃行业具有良好的应用前景.针对一实际尺寸的燃油浮法玻璃熔窑火焰空间建立模型进行了数值模拟,通过烟气回掺的方式使助燃空气中的O2含量降为18％,分别对空气助燃(21％O2含量)和高温低氧燃烧(18％O2含量)两种工况进行了对比研究.结果表明:两种工况下气流流动形式相一致,但高温低氧燃烧时气流流量有所增加;高温低氧燃烧工况下的温度场与空气助燃时相比差异很小,表明玻璃熔制温度制度几乎不受影响;在高温低氧燃烧工况下,NOx的生成量大幅度下降,最终烟气出口处NOx的总质量流量与空气助燃时相比降低了41.4％,表明该技术对于降低玻璃熔窑中NOx的生成量来说极为有利.     

优化玻璃熔窑底烧式喷枪仰角的数值模拟研究

采用数值模拟的方法对某浮法玻璃熔窑底烧式喷枪的安装仰角进行模拟优化,具体从熔窑火焰空间温度分布、燃烧效率、玻璃液面热流量和碹顶温度分布等角度来对喷枪仰角为0°、3°、5°、7°、9°、11°、13°这7种情况进行对比分析。研究结果表明:喷枪安装仰角的增大有利于燃料和助燃气体的充分混合和燃烧,但当仰角大于5°时,角度的增大对燃烧效率和平均温度影响不大;仰角的增大对碹顶温度分布影响不大,喷枪仰角为3°和5°,传递给玻璃液面的热量较多。因此,此熔窑的天然气喷枪仰角的可调节范围较大,仰角为5°时的燃烧状况较好。     

CaO含量对CBAS玻璃/Al2O3低温共烧陶瓷的影响

本文主要研究了CaO含量对CaO-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂(CBAS)玻璃/Al₂O₃低温共烧陶瓷结构和性能的影响。利用DSC、FTIR、XRD、SEM等测试方法对玻璃和低温共烧陶瓷的结构进行表征与分析。研究结果表明,CaO含量低于40%(质量分数,下同)时,由其引入的游离氧增加破坏了网络结构,降低玻璃黏度。CaO含量为40%及以上时,Ca²⁺与[SiO₄]四面体形成较大的阴离子基团,增大玻璃黏度,提高玻璃化转变温度。CaO会促进CaSiO₃和Ca₂SiO₄的析出和CaSiO₃向Ca₂SiO₄的转变。CaO含量增加导致陶瓷的致密度先增加后减少,晶相尺寸增大,使陶瓷的密度、抗折强度和介电常数先增大后减小。当CaO含量为40%时,样品综合性能最好,密度最大为2.94 g/cm³,抗折强度为153.44 MPa,介电常数为9.69。     

华润水泥某C1旋风筒技改前后分离与换热过程的数值模拟

华润水泥某水泥厂C1旋风筒实施了结构改造,利用CFD数值模拟技术分析C1旋风筒技改前后的气固分离与气固换热变化情况。模拟结果表明:技改前C1旋风筒压损预测值为1 140 Pa,测试值为1 100 Pa,表明模拟结果与实际工况相一致;计算所得的分离效率为99%,表明气固分离效果良好;烟气与生料出预热器的温差为58.0 K,表明换热不佳;技改后C1A因为结构发生了很大变化,压损降低幅度很大,其预测值降至510 Pa;计算所得的分离效率为99%,烟气与生料出预热器的温差为13.1 K,表明分离效率高,换热效果佳;技改后C1B的结构变化较小,故压损无明显降低,计算所得的分离效率为96%,烟气与生料出预热器的温差为15.5 K,表明分离效率变化不大,但换热效果良好。综合分析可得,通过对C1旋风筒的技改,在保证较高分离效率情况下,气固换热效率得到很大提升,同时压损也得到一定改善,研究结果对后期针对旋风筒所进行的进一步的优化设计、参数配置具有重要的指导意义。     

浮法玻璃熔窑火焰空间重油与石油焦共燃的数值模拟

针对重油与石油焦共燃的浮法玻璃窑火焰空间建立模型进行了数值模拟,其中对气相采用k-ε模型,对液相和颗粒相采用离散相模型,对燃料的燃烧过程采用非预混燃烧模型,对辐射过程采用DO模型,模拟结果与实际工程数据相吻合.研究结果表明:两种燃料能很好地共燃,所产生的高温区连成一片,其中重油燃烧速度更快,很快就着火燃烧产生高温区,且高温区覆盖的长度更长;而石油焦的着火时间则稍滞后于重油,且燃烧状况有待进一步改善;在重油着火阶段,因不完全燃烧生成了大量CO,因而产生了相对更少的NOx,而在燃料快速反应阶段,因重油燃烧得更为充分,从而生成了比石油焦燃烧时更多的NOx.