转炉烟气湿法净化系统性能计算及文氏管流动与传热数值仿真

摘要

随着我国能源、环境和资源问题日益突出，作为钢铁行业的节能减排工作任务艰巨。由于历史和现实原因，我国钢铁行业转炉烟气净化大多数仍然采用湿法工艺。对于转炉烟气湿法净化工艺，其系统性能受到较多因素的影响。
　　本文将针对某企业二级文氏管湿法净化系统，主要完成了如下工作:(1)构建包括冷却烟道、第一文氏管、第一弯头、第二文氏管、第二弯头及风机的热工计算关系式;(2)对文氏管阻力系数与文氏管几何结构参数、运行参数等关系进行了曲线回归，以便于计算程序的编制;(3)在C++平台上，编制了计算程序的编制，实现湿法净化系统热工快速计算，并给出了150吨转炉烟气湿法净化系统的热工计算实例，分析了文氏管喉口开度对压降、喉口速度和除尘效率的影响规律;(4)针对第一文氏管，构建了包括质量、动量、能量、组分守恒方程.基于连续相和离散相耦合作用，考虑高温烟气与喷淋液滴的传热传质，在Fluent平台上对文氏管内的流动和传热过程进行了数值模拟，获得了文氏管内部速度、压力、温度和水蒸气的分布规律，数值模拟结果与开发的计算软件的计算结果进行了对比，二者具有较好吻合度。
　　转炉烟气湿法净化系统性能计算软件的开发，可以克服手工计算时文氏管能量平衡的反复迭代，以实现快速计算，为现场操作人员进行操作提供了方向性指导。基于计算流体力学与传热数值模拟，有助于人们深入理解文氏管内部的流动与传热过程，为提高文氏管除尘效率和降低阻力损失提供理论基础。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 研究进展

1．2．1 转炉烟气除尘净化回收系统

1．2．2 文氏管流动与传热

1．3 本文主要研究内容

第二章 转炉烟气净化系统性能计算

2．1 转炉烟气湿法除尘系统简介

2．2 基本参数计算

2．2．1 炉气量计算

2．2．2 烟气量计算

2．2．3 烟小浓度修正

2．2．4 回收煤气量计算

2．2．5 烟气物理参数计算

2．3 冷却烟道计算

2．4 一文计算

2．5 一弯计算

2．6 二文计算

2．7 二弯及末端管线计算

2．8 风机计算

2．9 本章小结

第三章 文氏管流动与传热数学模型

3．1 物理模型

3．2 连续相控制方程

3．3 离散相控制方程

3．4 本章小结

第四章 转炉烟气净化系统性能计算软件开发

4．1 软件简介

4．2 功能与使用说明

4．3 150吨转炉烟气湿法除尘性能计算实例

4．3．1 基本参数

4．3．2 计算结果

4．4 本章小结

第五章 文氏管流动与传热数值仿真结果分析

5．1 数值仿真

5．2 数值计算结果与计算软件结果对比

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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