低负荷下蓄热式加热炉燃烧策略数值模拟

作     者：刘颖 刘义平 陶曙明 温治 LIU Ying;LIU Yiping;TAO Shuming;WEN Zhi

作者机构：北京科技大学机械工程学院北京100083 重庆市计量质量检测研究院重庆401123 宝钢工业炉工程技术有限公司上海201900 宝钢钢管条钢事业部设备能环部上海201900 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2016年第47卷第6期

页      面：1843-1849页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080601[工学-冶金物理化学] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-SD-12-007B) 

主　　题：蓄热式加热炉 低负荷 数值模拟 燃烧策略 比例控制 脉冲控制 

摘      要：针对低负荷下蓄热式加热炉燃烧性能下降的问题,以某钢厂蓄热式加热炉为研究对象,利用软件Fluent建立炉内气体流动、传热及燃烧过程数学模型。炉内气体的流动采用标准k-ε模型计算,燃烧过程的模拟采用混合分数/PDF模型,辐射换热采用DO模型计算。通过所建立的数学模型计算低负荷时,比例控制和脉冲控制2种情况下,炉内气体流动、气体体积分数及温度的分布。计算结果表明:在低负荷下,脉冲控制有利于加强煤气与空气的混合,提高煤气燃烧速率,防止O_2在钢坯表面的聚集,有利于减小钢坯的氧化烧损,提高钢坯表面热流沿炉宽方向分布的均匀性。