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1、富氧燃烧节能效果的计算机模拟胡昌盛王介峰山东轻工业学院【摘要】运用玻璃池窑火焰空间零维传热数学模型和燃料燃烧计算数学模型,采用计算机,、,模拟在火焰向配合料传热效果热损失不变的前提下模拟了富氧燃烧节能效果及工艺控制参数。关健词传热数学模型燃料燃烧计算数学模型富氧膜富氧燃烧计算机模拟,忿摊儿儿九七,一拍一,一,,玻璃工业中能耗占总成木的一。果熔化温度受耐火材料质量的制约使熔化。,中燃料消耗占总能耗的随着能源价格温度不能提高即在向配合料传热量和窑体,,,逐渐开放价格不断上涨降低燃料消耗是散热不变的情况下由于在富氧燃烧情况。,,降低产
2、品成本的关键降低燃料消耗的途径下烟气量减少和火焰温度增加传热强度,,。很多富氧燃烧技术就是降低燃料消耗的有增加火焰温度应降低本文就是应用零维。,效途径传热数学模型和燃料燃烧计算数学模型模,,。富氧燃烧节能的基本原理是富氧燃烧拟后者得出节能效果和控制参数,二降低了烟气生产量燃烧产物中的含量,降低水蒸汽和二氧化碳的含量和分压增,,,数学模型大火焰黑度增加燃烧速度加快火焰温,度提高提高了火焰向配合料或玻璃液的辐燃料燃烧计算数学模型,。射传热和对流传热结果使熔化率提高另,燃燃料燃烧计算数学模型包含料发热,一外富氧燃烧使燃料在火焰区域的燃
3、烧完全,、量的计算实际空气量和实际烟气最烟气,,,,‘〕。度提高火焰温度提高大暄温度降低大组成的计算计算方法见文献下,暄向外散失热量减少单位玻璃液的能耗降传热数学模型,,。低同时改养了环境减少了废气污染如玻璃池窑火焰空间的传热是十分复杂。,、。值的大小视容积热强度和燃料种类而定的其传热受燃料燃烧气体流动的影响。。一一。。丸丫、、声国外在年代初开始了火焰空间燃料燃气口‘、“。「烧气体流动和三维综合传热的研究用￡。二一一叱。,,,,于火焰空间的温度预报流场预报优化设。式中按下式计算计和优化控制作者与天津大学宋器教授运,。用方法研究了
4、玻璃池窑火焰空“二·户二间的三维传热和采用隐函直接迭代校正方程·“。迈卫巾门一。。解答配合料熔化过程的斯蒂芬问题〔限一岁于模,型的复杂性和运算时间的巨大性运用篇。卜万了三维传热数学模型研究本课题是不方便的磊,。一·为此这里采用零维传热数学模型进行研、。。。一温景究,根据零维传热数学模型的假设导出下,火焰空间火焰温度的计算按热平衡求列传热方程〔出,,一十,、厂、。,厂。。。一一’吸一爪介一刃劫,泞。甲伙“口。。。。,仇一一‘“了一‘·,“,子斋〕一在模拟中,由于假设火焰空间向配合料和,式中热损失不变因此式中,。。。。口口口口￡￡￡
5、二切一￡一￡,池窑热效率按下式计算一一“,一“,〔切一“,一“二一甲〕二一丝丝丝迈二功￡口数学模型的解答切一。一,数学模型的解答步骤按下述过程进行二一。了一。,〔甲一。了一。。一切〕乙①根据燃料的元素分析计算出在空气含氧量为时的情况下燃料燃烧所需的实际空气巴即爪泞口忿用量和实际烟气量及烟气组成②假定火焰的一一,,一一句。温度用积分法计算烟气的平均比热用式二了二。。〔切一。,一。一中〕石丹到计算火焰的黑度③用式复核火焰的温度④如果计算出的火焰温,。,度与假设的火焰温度差不小于某一小值用由碳黑和三原子气体黑度组成可按,松驰法进行第二
6、步的迭代直到火焰温度收苏联热力计算标准计算。￡之胡￡,。一￡。敛⑤计算式和式用第五步,,计算出来的作为富氧燃烧时基准上述过式中是经验系数当容积热强度大于。,,又日,程计算出燃料消耗量热效率为富氧燃时对于液体燃料如重,,二,。。。。烧时的比较基准⑥开始富氧燃烧节能模油等于气体燃料等于,拟重复第一到第五步骤⑦如果计算出的火焰向配合料的传热热流量大于或小于空气海甘渝敛次卜纽中含氧量为时火焰向配合料或玻璃液的,传热热流量则燃料应相应减去或加上某一,,小值重复第一到第五步骤直到火焰向配合料或玻璃液的传热热流量收敛为上⑧作,富氧燃烧时与非富
7、氧燃烧时火焰黑度火焰,,,温度烟气生成量节能效果热效率的比空气中含氧。较计算图火焰黑度增加百分数与数学模型的模拟及讨论空气中氛含量的关系火焰空间的温度与空气中含氧量的关烟气体积与空气中含氧量的关系系,通常空气中含氧量为其余部分不、、在保持火焰空间向配合料玻璃液窑,,利于燃料的燃烧随着空气含氧吊的增加,休等传热量不变时火焰空间的温度与空气。烟气的体积减少。中含氧量有下列关系叨谧度七才容冷势彭次途砂·川﹃叫暇含﹄‘﹄甘﹃百卜,汉空气中含氧、一图烟气减少百分数与空气空气中含氧中含氧百分数的关系温度与空气中含氛百分数的关系图及以下各图均
8、为空气过剩系数等于。,时各参数与空气中含氧百分数的关系由图可以着出随着空气中含氧百分,。由图可以看到随着空气中含氧百分数的提数的提高温度在不断降低这是由于富氧,,,,高烟气量在减少当空气中含氧量增加到的增加烟气量在降低火焰的辐射黑度在,。。,时烟气量将减少增加的
