一、采用低品位无烟煤煅烧立窑熟料的试验研究(论文文献综述)
余建[1](2015)在《预分解窑高掺无烟煤稳定及高效燃烧仿真研究》文中研究说明我国的能源形势极其严峻,且能源结构又决定了我国能源消耗以煤炭为主,而水泥工业又是我国煤炭资源的消耗大户,所以水泥回转窑燃用无烟煤等低品位燃料担任着我国的节能降耗的重要角色。然而,使用低品位无烟煤作为水泥生产燃料存在着火困难,燃烧稳定性差,燃烧效率低下等诸多问题。因此,通过研究实现回转窑内无烟煤的高效稳定燃烧具有重要意义。针对水泥回转窑燃用无烟煤存在的问题,本文以湖南金磊南方水泥有限公司(以下简称金磊公司)水泥窑为研究对象,通过热工测试计算、热重分析试验及数值模拟等方法相结合,进行了较深入的研究,主要研究工作如下:首先,调研和热工测试。在金磊公司进行了为期一个月的的学习实践,实习过程中分别在中控室、生产线和化验室等工作岗位上学习交流,进行了回转窑系统的热工测试及相关参数收集,按照相关国标的规定进行了水泥回转窑系统的热工计算,确定窑系统的能量平衡,为后续工作的开展打下了良好的基础。接着,以金磊公司一规格为?4.0×60 m的水泥回转窑为对象,利用Gambit建立计算几何模型,利用Fluent建立湍流气相流动、煤粉颗粒运动、煤粉燃烧、辐射换热等数学模型,根据在厂区查阅的资料及热工测试结果确定计算边界条件,对回转窑进行实际工况数值模拟,并与现场试验测试结果进行对比分析,验证了模型的正确性。然后,对混煤燃烧过程进行数值模拟,以金磊公司水泥窑燃用的混煤(无烟煤与烟煤比4:6)为初始值,逐步提高无烟煤掺混比,研究了一次冷风量、煤粉细度、一次风氧浓度等参数对水泥回转窑内无烟煤稳定高效燃烧的影响。模拟研究结果表明:现有技术条件下,减少一次风量,提高煤粉细度,有益于改善高掺无烟煤混煤燃烧的稳定性和燃烧效率,但无法实现全无烟煤高效稳定燃烧。最后,通过引入富氧燃烧技术,开展高掺无烟煤混煤的稳燃和燃烧效率研究。仿真模拟结果表明:当一次冷风量为6%,煤粉细度为80μm筛余5%,富氧浓度27%时,仿真结果表明回转窑上100%无烟煤燃烧具有较好的燃烧稳定性和较高的燃烧效率。
秦至刚,傅圣勇[2](2013)在《水泥工业消减PM2.5的探索》文中认为2012年1月号《低碳时代》"PM2.5中国人的呼吸权"一文谈:PM2.5——直径小于等于2.5微米的颗粒物,是成雾的元凶之一。对社会上出现的问题,我们搞水泥的研究人员怎么办?出什么招缓解矛盾?根据中国科学院老院长郭沫若对科研人员"异想天开、脚踏实地"的要求,介绍该文主要观点和我的认识,提出"消减PM2.5的探索"。
裘国华[3](2012)在《煤矸石、尾矿代粘土匹配低品位石灰石煅烧水泥熟料试验研究》文中研究指明我国水泥产量位居世界首位,生产水泥需大量粘土和石灰石,而开采这些资源会破坏植被,影响环境。大量弃置的煤矸石、尾矿则占用土地,污染环境,甚至诱发地质灾害。本文以拓宽水泥原料为研究背景,依托国家“十一五”科技支撑计划重点项目:“煤矸石资源化关键技术研究”,对煤矸石、尾矿、低品位石灰石煅烧水泥熟料进行试验研究和理论分析。本文根据新型干法回转窑煅烧水泥熟料理论,主要进行了实验室试验研究、理论分析和工业试验等方面的工作。实验室试验研究主要包括:(1)煤矸石、石灰石的粉磨试验研究,(2)煤矸石、石灰石、尾矿理化特性及热解分析,(3)熟料煅烧的影响因素试验研究,(4)水泥熟料水化性能分析。理论分析主要包括:(1)粉体颗粒群粒径分布、粉体紧密堆积模型研究以及粒度分维预测,(2)煤矸石、尾矿和石灰石的热解动力学机理研究,(3)水泥熟料强度预测模型研究,(4)煤矸石、尾矿配低品位石灰石煅烧水泥熟料形成机理分析。最后,在新型干法回转窑上进行部分工业试验以及效益分析。煤矸石、石灰石的粉磨试验发现煤矸石易磨性不如砂岩,配低品位石灰石的水泥生料在粉磨初期易磨性比配高品位石灰石生料稍差,到后期则相接近。粉磨数据进行粒径分布、粉体紧密堆积模型研究验证了试验结论。对煤矸石、尾矿、石灰石等进行理化特性分析,结果表明煤矸石和尾矿均属粘土类物质,其重金属含量均优于三级土壤标准和农用粉煤灰中污染物控制标准;研究他们的热解动力学发现,随着热解反应的进行,煤矸石、石灰石、尾矿所需的活化能增加,高品位石灰石热解所需活化能要高于低品位石灰石。熟料煅烧的影响因素试验研究结果表明:温度是决定熟料质量主要因素之一,试验中烧成温度不高于实际水泥生产温度;煤矸石含有一定热值,能促进水泥熟料的烧成;尾矿具有一定地质潜能,能加速煅烧进程;低品位石灰石的化学组成和晶格结构等与高品位石灰石的差异,能降低物料的分解温度,其与尾矿、煤矸石等配制水泥生料,容易进行固相反应。水泥熟料进行水化性能分析结果可知:随着水化进程的进行和水化龄期的延长,各种水化产物增加,最终成为渐进致密硬化的浆体结构。对熟料进行基于神经网络的熟料性能预测模型研究,建立了误差反向传播(Error Back Propagation, BP)改进模型和径向基函数(Radial-Basis Function, RBF)网络模型,利用煤矸石、尾矿和不同品位石灰石等作为原料配制水泥生料,采用在两个煅烧温度下的熟料所得的主要9个参数为预测模型输入数据,净浆28d强度作为期望输出数据,得出样本输出数据。结果表明,用神经网络的三种水泥熟料预测强度模型训练后的网络是可行的,而且RBF网络模型优于BP改进模型。对煤矸石、尾矿配低品位石灰石煅烧水泥熟料形成机理进行了研究。主要分析煤矸石、尾矿热活化过程的潜能来源,探讨煤矸石、尾矿、低品位石灰石具有热激发作用。提出了煤矸石、尾矿、低品位石灰石配料的熟料形成动力学理论模型,通过分析物料的CaO转化率和反应表观活化能等参数,表明煤矸石、尾矿、低品位石灰石在煅烧水泥熟料中具有节能作用。最后,在2500t/d新型干法回转窑水泥生产线上进行了煤矸石、低品位石灰石等煅烧水泥熟料和在5000t/d新型干法回转窑水泥生产线上进行煤矸石代粘土煅烧水泥熟料的工业试验研究,试验结果表明:两生产线可分别年增水泥56381t和280503t,熟料标煤耗每年分别降低3601t和8132t,节约电量分别为1488245kw.h和11351274kw.h,综合利用煤矸石可达29万t。本文研究工作为煤矸石、尾矿、低品位石灰石煅烧水泥熟料提供了技术和理论参考。
宗滇[4](2012)在《水泥回转窑劣质煤富氧燃烧器设计及数值模拟研究》文中研究指明目前我国面临极其严峻的能源及环境形势,然而水泥生产又属高能耗、高污染行业。大力发展以低品位劣质煤为主燃料燃烧技术是解决目前严峻能源形势的有效手段之一。然而,燃用低品位劣质燃料存在着点火困难,燃烧不稳定,燃烧效率低等诸多问题。富氧燃烧技术能够大大降低燃料燃点温度,能够有效降低燃煤品质,缩短煤粉燃尽时间,提高燃烧效率,使燃烧更加稳定完全,达到节能目的。水泥回转窑以低品位劣质煤为主要燃料实现节能减排,发展循环经济,并由此带来巨大经济及环境效益。针对以上问题课题从以下几个方面进行研究:首先,深入研究水泥生产工艺过程中理论熟料形成热,并以回转窑内煤粉燃烧过程理论计算为基础,设计出“煤粉燃烧预测及燃烧器设计预测软件”,得到煤粉燃尽时间、煤粉燃尽率、助燃空气量和烟气生成量、绝对燃烧温度与氧浓度之间的关系,总结出氧浓度变化对煤粉燃烧特性的影响及完成特定水泥状况下节煤量的理论计算。第二,利用热重法研究兖州煤和东罗煤两种不同品位燃料在不同氧浓度下的静态燃烧特性,并由此得出结论:随着氧浓度增加,煤粉燃烧热重曲线向低温区移动,最大燃烧速率增大且出现得早,煤粉的着火温度和燃尽温度均显着降低,煤粉相对容易着火并燃烧,并且氧浓度对燃尽温度的影响更大一些。随着氧浓度增加,着火提前且燃烧时间缩短,当氧浓度超过40%时,这种趋势变缓。煤粉颗粒粒径对其燃烧特性有重大影响,粒径越大,氧浓度对煤样的平均燃烧速率的影响就越大。第三,结合燃烧理论及实际水泥生产工艺,以原水泥回转窑燃烧器为基础设计新型水泥回转窑劣质煤富氧燃烧器。此新型燃烧器分为原四通道燃烧器、富氧通道、制氧系统以及附属管路系统,且氧气通道采用耐高温抗氧化特性强的工业陶瓷材质来确保燃烧器的安全性。输氧通道可在输氧进口处通过阀门开度调节富氧率,使燃烧性能达到所需要的水泥生产工艺条件。第四,以所设计新型水泥回转窑劣质煤燃烧器为模拟对象,建立建立回转窑内常规燃烧过程的数学模型和物理模型,模拟水泥回转窑内燃烧状况,可知通过设定燃烧器各项参数后能够形成合理的速度场、温度场,也就是能够形成符合生产要求的火焰形状。回转窑富氧燃烧技术可提高火焰绝热燃烧温度,满足水泥熟料烧成温度;能够显着减少入炉空气量和实际烟气量,并且能够从理论上预测燃烧污染物生成与氧浓度之间的关系,为实际燃烧器的设计和回转窑的生产操作提供参考和指导。
庞翠娟[5](2012)在《水泥工业碳排放影响因素分析及数学建模》文中指出全球气候变化显着使得温室气体的排放特别是碳排放成为广泛关注的焦点,水泥工业是支撑社会和经济发展的重要基础原材料工业,同时又是高能耗高碳排放的行业。每生产1吨水泥的综合能耗约为113.5kgce,排放约0.8吨CO2,占全国工业碳排放的1/5,水泥工业在可持续发展和低碳经济中将面临巨大的挑战和压力。因此,进行水泥工业CO2排放影响因素分析,科学、准确地计算碳排放量,建立水泥生产CO2排放数学模型,分析碳减排的可能性与潜力,具有重要的意义。论文首先分析了目前水泥工业CO2排放的现状,我国的水泥产量位居世界第一,且仍将保持一定的增长率,随之带来是巨大的碳排放量。2011年我国水泥产量20.85亿吨,水泥工业CO2排放超过14亿吨,我国水泥工业碳排放量占工业总碳排放量的20%左右,仅次于煤电和化工产业。然后对比国际先进水平,分析了我国水泥工业碳排放存在的差距。就单位熟料的CO2排放量而言,我国平均水平与国际先进水平差距不大,但单位水泥CO2的排放系数与国际先进水平相比,却高了17.2%,主要是换算为使用时单位水泥中的熟料含量大。我国水泥生产碳酸盐矿物分解的碳排放量国内外水平基本相当;而燃料燃烧和电耗产生的碳排放量与国际先进水平存在不小差距,以单位熟料计分别高出15%和23%。然后,论文按照水泥生产工艺流程对“碳足迹”进行解构,将水泥生产CO2排放量计算划分为原料处理、生料制备、燃料预处理、烧成系统、水泥粉磨、余热利用和辅助生产七大边界。详细分析了各边界工艺环节中影响CO2排放的主要因素,提出影响水泥工业碳排放的主要因素集中在熟料煅烧技术水平、粉磨效率、替代性原燃料的利用率、低品位资源及废弃物利用水平、余热利用技术水平、水泥品种等几个方面。在清楚了解国内外水泥工业碳减排措施的研究现状之后,提出了相应的碳减排主要措施:提高替代原燃料的利用、煤的高效燃烧技术及装备、新型干法水泥生产线优化、高效节能粉磨工艺及装备、工业废渣制备高性能辅助性胶凝材料、低能耗低CO2排放水泥的研究等。论文在分析国内外水泥产业CO2排放量化方法的基础上,提出了系统的水泥生产不同来源CO2排放的量化方法。水泥原料中碳酸盐矿物分解排放的CO2量化方法采用基于实测的熟料中碳酸盐矿物引入的CaO和MgO含量,并且考虑水泥窑粉尘与旁路粉尘中的CaO和MgO含量来计算;水泥生产全过程使用的各种燃料燃烧排放的CO2量可根据测试计算燃料的低位发热值,折算成标准煤,根据标准煤的CO2排放因子来计算;水泥生产外购电力消耗间接产生的CO2排放可采用实测耗电量、电力CO2排放因子来计算。论文最后建立了水泥生产CO2排放数学模型,该模型可量化水泥生产各环节、单位熟料、单位水泥的CO2排放量,以评价各生产环节、不同规模生产线的碳排放,分析碳减排可能性和潜力;可统计、对比不同生产工艺、不同设备的碳排放量及其差异,建立数据库,有助于新建水泥企业对生产工艺设备的选型和预测碳排放量;可统计不同水泥生产企业的不同时间节点的碳排放量,以便对水泥生产碳排放量进行实时记录、监控,可用于水泥企业碳排放对标管理;在收集众多数据建立起水泥生产碳排放数据库的基础上,可以设计出能耗最低、碳排放量最低的生产方案,对建立“低碳水泥工业体系”具有一定的指导意义。
周宛谕[6](2010)在《灰渣资源化综合利用试验研究》文中指出煤炭资源作为中国能源消费结构的主体,分布集中,北多南少,且灰分偏高,这就导致大量灰渣的排放。我国原煤资源相对贫乏的南方地区,却具有较为丰富的低碳低热值的石煤资源。但无论采用哪种工艺,石煤提钒后都会产生巨量的残渣,大部分将堆放灰渣场,既占用土地,又污染环境。一方面,在水泥生产中,硅铝质材料通常用粘土,但粘土反应活化能较高,导致水泥生产能耗很高,而且开采破坏植被,毁坏田地,导致许多发达国家已禁止使用粘土烧水泥。另一方面,水泥生产可以消耗大量的灰渣,因此,灰渣用于水泥生产既可以节约资源,又能改善环境条件,这是符合可持续发展战略思想的。为避免传统石煤提钒工艺存在的钒回收率低、污染环境、规模小等问题,本文采用循环流化床钙法焙烧工艺,以钙基原料为添加剂的敦煌石煤料球为焙烧原料,在热输入功率为1MW循环流化床燃烧试验台上进行含钒石煤料球循环流化床焙烧提钒试验研究,对燃烧后灰渣特性和灰渣钒浸出特性进行分析。试验结果表明,循环流化床对石煤中的钒矿物具有良好的焙烧氧化作用:焙烧产物以飞灰为主,占70%左右且V2O5的含量为1.38%,比石煤原样提高了23.2%;在液固比2,硫酸浓度15%,浸出温度90℃条件下,灰渣的V205浸出率接近70%。可以预见,敦煌石煤料球在实际循环流化床锅炉中焙烧,氧化效果将会更好,能使灰渣的钒浸出率进一步提高。对提钒残渣和气化灰渣进行物化特性分析。分析表明,提钒残渣和气化灰渣的化学成分以及矿物组成都与水泥生产中的粘土质原料极为相近,而且含有大量的富氧矿物和微量元素,活性很好,用来作生料配料可以促进熟料的烧成;用来作水泥混合材,也有利于水泥的水化作用,对抗压抗折强度的提高大有裨益。此外,气化飞灰含碳量29.53%,发热量可以达到8967kJ/kg,可以作为劣质煤来提供热量,应用立窑水泥的配料,达到节约能耗的目的。参考新型干法回转窑水泥煅烧工艺,对中间盐法酸浸提钒残渣进行生料配方设计,按照递减试凑法配制了15个生料配方,然后分别在1250℃、1300℃、1350℃、1400℃和1450℃五个温度下进行煅烧。通过对熟料进行游离氧化钙、XRD、SEM扫描电镜的分析和静浆抗压强度试验分析,并与厂熟料进行对比,可以看到提钒残渣和含钒石煤灰渣作水泥生料,熟料烧成温度降低50℃,减少煅烧时间,降低水泥煅烧能耗,提高生料的易烧性,提高熟料质量,所以使用提钒残渣和含钒石煤灰渣配制水泥生料煅烧熟料完全可行,而且很有意义。参考立窑水泥煅烧工艺,对灰熔聚气化炉飞灰作水泥生料进行配方设计。设定熟料率值KH=0.93~0.95,SM=1.8~2.2,IM=1.1~1.5,根据飞灰与无烟煤的不同配比,以飞灰代粘土的不同替代率,按照解方程法配制了91个生料配方,这表明气化飞灰可在一定生料率值范围内配制立窑水泥熟料煅烧工艺生料,且可较大幅度减少外配无烟煤,达到节能效果。对中间盐法酸浸提钒残渣作混合材进行了试验研究。分别按10%、15%、25%、30%、35%、40%和45%的质量比,将提钒残渣和厂石煤渣分别进行单掺和对掺,对不同配料的水泥试验样品进行物理检验,结果表明:提钒残渣是活性很好的水泥混合材材料,不论单掺还是和水泥厂石煤渣对掺,水泥安定性、凝结时间等性能指标均符合复合硅酸盐水泥要求,其强度均满足32.5等级水泥强度要求,水泥性能指标全部满足GB175-2007之规定。而且提钒残渣28d抗压抗折强度均高出水泥厂石煤渣很多,使其有可能成为一种特殊的水泥混合材产品出售,这将大大提高其身价,从而大幅度提高石煤多联产综合利用的经济效益和环境效益。对二次焙烧残渣作混合材进行了试验研究。分别按10%、20%、30%和40%的质量比,将提钒残渣2和厂石煤渣分别进行单掺和对掺,对不同配料的水泥试验样品进行物理检验,发现其水泥强度均满足32.5R强度等级水泥要求,水泥性能指标全部满足GB175-2007之规定。R28的测定表明它是活性很好的水泥混合材材料。当残渣掺入量达到40%时,残渣中的石膏成分足以代替外加石膏,不仅使残渣得到完全利用,还将降低水泥的石膏成本。最后,对灰熔聚气化炉排渣经循环流化床锅炉燃烧后的底渣作混合材进行了试验研究。分别按10%、15%、25%、30%、35%、40%和45%的质量比,将底渣和厂石煤渣2分别进行单掺和对掺,对不同配料的水泥试验样品进行物理检验,发现其抗折、抗压强度都至少满足32.5R等级水泥强度要求,绝大多数都达到42.5R等级水泥强度要求。R28的测定表明底渣是活性很好的水泥混合材材料。
卢凯芳[7](2009)在《四风道燃烧器的结构与性能研究》文中进行了进一步梳理水泥工业污染物排放严重的威胁着人类的身体健康,对环境也造成了严重的污染。而同时作为我国主导能源的煤炭分布很不均衡,在储量上“北多南少”,在品质上又呈“北优南劣”的格局。在这个严峻的国情和环境背景下,水泥行业的问题是如何有效利用劣质煤煅烧水泥,如何降低水泥行业中的有害气体的排放,开发有效的煤粉燃烧器上成为了解决上述问题的重要途径之一。回转窑—燃烧器系统中煤粉燃烧器虽然很小,可它对烧成系统的产量、质量、煤耗、火砖寿命、工艺事故、有害气体的排放和运转率等主要技术经济指标的影响却举足轻重。因此,国内外水泥行业的研究员都在致力于寻找一种可以高效燃烧、节能减排的燃烧器。本课题组利用计算机模拟仿真技术(CFD),首次在热态模拟中考虑了窑筒体的散热,得到了比较理想的温度场分布情况,同时改变操作特征,设计不同的模拟方案,探讨了燃烧器的结构与性能的关系,并得到了许多具有参考性和指导性的经验。具体研究内容包括以下几个方面:(1)改变操作条件,表明:旋风道速度的增大,有利于回流区的增大,促进燃烧,但不宜过大,否则易冲刷窑皮;随着直流风速度的增大,煤粉混合速率加快,火焰集中而有力。(2)改变燃烧器的结构,表明:在风速不变的情况下,无论是减少直风道的孔径还是孔的个数,都是将一次风量增大,冲量减少,造成的结果是,火焰变的长而无力,燃烧时间加长,在10m处,其煤粉的剩余量明显增加,不利燃烧。(3)以热重法对不同品位燃料的静态燃烧特性进行了机理研究。在热重试验条件下,从燃烧特性指数来看,烟煤表现出良好的着火、稳燃和燃烬性能,是一种高品位燃料;无烟煤的品位相对较低,其着火和稳燃性能比较差,初期燃烬率较大,而后期燃烬率小,不易燃烧完全。(4)研究了该燃烧100%燃烧无烟煤的情况,较之烟煤,同样的操作条件下,燃烧无烟煤其高温区峰值增大100℃,黑火头变长,着火点延迟,但分析煤粉剩余状况,表明该燃烧器燃烧无烟煤仍然有很好的燃烬率,其有害气体出口排放也远低于平均排放,说明了该燃烧器的适应性。(5)研究了NOx的形成机理,模拟结果与理论吻合,热力型NO的形成与温度关系最大,随着温度的增大,NO的生成量呈指数增加,通过对NO平均出口量的分析,证明了该燃烧器不可比拟的优势,其出口NO量不到400ppm,达到了减排的目的。
刘明亮[8](2008)在《水泥料方的稳定及其对水泥质量影响因素研究》文中研究说明目前我国经济已进入快速发展时期,水泥工业在国民经济中的作用一直是不可忽视的,其重要性也越来越突显。作为水泥制造单位,为了能更好地顺应社会发展的需求,所追求着共同的目标:生产出质量更好、成本更低,经济效益和社会效益更高的水泥产品以满足市场的要求。本课题从回顾水泥工业的发展历史入手,接着介绍了水泥新技术的应用,并阐述了当前我国水泥工业的发展方向。同时分析了影响水泥产品质量的因素,提出了当前我国新型干法水泥生产企业存在的主要问题。本课题以湖南省新生水泥厂2006年日产600t/d水泥熟料生产线的生产资料为依据,对一年中295个正常生产工作日的原燃材料、生料、熟料的质量数据进行统计分析,论述了料方的稳定在水泥质量中所起的作用。影响水泥产品质量的主要因素有原燃材料、生产控制水平、工艺条件等。对于一个已经建成投产的水泥工厂来说,确保原燃材料的质量和提高生产控制水平是提高产品质量的主要手段。通过大量资料的统计和分析,最终表明原燃材料、生料、熟料各化学成份的稳定是影响熟料质量的关键,归纳起来是熟料中的氧化钙、氧化硅、氧化铁、游离氧化钙、煤灰分、挥发份是影响水泥熟料强度的主要因素,反映到率值和矿物组成是饱和比、硅酸率、硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。通过建立熟料28天、3天强度与各相关因素之间的线性回归方程,不但可以用来分析影响水泥熟料强度的因素,还可以用已知的熟料成份估算出熟料的各龄期强度,可作强度测算之用。根据分析的结论,提出均衡稳定是成份稳定的基础,均化是解决物料均衡稳定的最有效办法。关键的均化工序主要是原燃材料的预均化和生料的均化。
孙贵信,周玉,孙薇[9](2007)在《立窑高硅酸率配料效果的对比分析》文中研究说明1引言我国立窑以往采用高饱和比(KH>0.940)、低硅酸率(SM<2.00)和中等的铝氧率(AM>1.20)配料的厂家较多,这样的配料方案通常均采用氟硫矿化剂,否则,熟料中的fCaO难以控制,且煤耗较高。与之相比较而言,采用高硅酸率(SM>2.00),并选择适
张保生[10](2007)在《新型干法水泥回转窑中低品位燃料燃烧特性和窑内燃烧过程研究》文中研究说明水泥回转窑中燃用低品位燃料存在以下问题:低品位燃料的燃烧特性有待进一步研究;回转窑内温度场分布情况(尤其是高温烧成带)还不清楚;现有多通道喷燃器存在风道过多、风速过高的问题。针对上述问题,主要从以下四方面进行了研究:首先,以热重法对不同品位燃料的静态燃烧特性进行了机理研究,并提出一种新的基于多重扫描速率的动力学求解方法。结果表明:在热重试验条件下,烟煤的燃烧性能最好,贫煤和无烟煤次之,石煤最差。褐煤虽然着火和稳燃性能最好,但是后期燃尽性能较差。褐煤和烟煤遵循圆柱形对称的三维扩散机理,贫煤、无烟煤和石煤则倾向于随机成核和随后生长机理。从燃烧特性参数和反应动力学参数判断,石煤属于高变质的无烟煤。其次,通过沉降炉模拟燃料在回转窑内的燃烧环境,重点对低品位燃料的动态燃烧特性进行考察,并提出微分差热法对着火点进行判断。结果表明:在沉降炉试验条件下,过量空气系数的适当降低、着火段壁温的提高、二次风温度的增加,以及煤样挥发分、发热量的提高、粒度的减小,均有利于提高燃料的着火和燃尽性能。接着,构建了物理模拟试验台,分析燃烧器喷口结构对流场和混合强度场的影响,并提出一种新型的齿结构喷燃器。结果表明:叶片角度的增加可以促进一、二次风的混合,有利于内回流区的形成,但是对于外回流区的形成并不总是有利的。扩口有利于内回流区的形成和外回流区的扩展,但会造成速度衰减的加快和混合强度的降低。提出的齿结构喷燃器,对于增大内、外回流区和提高整体的混合强度的作用是十分明显的。然后,采用计算机辅助试验,从操作参数的角度对低品位燃料在整个回转窑内的燃烧过程进行了系统研究。结果表明:45°的旋流叶片角、3:1的外内风量比、1.2的过量空气系数是一个较好的操作状态,利于产生较大的内、外回流区,保证较长的高温带分布,同时避免局部高温的出现和实现燃料的完全燃烧。因此,在良好的操作状态下采用三通道喷燃器实现低品位燃料比如无烟煤的燃烧是可行的。最后,对新型干法水泥回转窑中应用不同品位燃料的情况进行考察,重点对燃用低品位燃料时烧成系统的性能指标进行分析。
二、采用低品位无烟煤煅烧立窑熟料的试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、采用低品位无烟煤煅烧立窑熟料的试验研究(论文提纲范文)
(1)预分解窑高掺无烟煤稳定及高效燃烧仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国水泥工业发展现状及能耗水平 |
1.1.2 我国能源形势严峻及煤炭资源分布不均衡现状 |
1.2 水泥工业燃用无烟煤的重要意义 |
1.3 水泥回转窑全无烟煤燃烧的条件分析 |
1.3.1 无烟煤燃烧特性分析 |
1.3.2 无烟煤在回转窑上应用的条件 |
1.4 无烟煤在预分解窑水泥技术上应用的国内外研究现状 |
1.5 本文研究的内容 |
第2章 预分解窑窑热工测试计算与数学模型建立 |
2.1 水泥回转窑热工测试及计算 |
2.1.1 水泥回转窑现场热工测试数据 |
2.1.2 水泥回转窑内热工计算及分析 |
2.2 数学模型 |
2.2.1 湍流气相流动模型 |
2.2.2 煤粉颗粒运动模型 |
2.2.3 煤粉燃烧模型 |
2.2.4 辐射换热模型 |
2.3 本章小结 |
第3章 分解窑典型工况下数值模拟与结果验证 |
3.1 物理模型及网格划分 |
3.1.1 水泥回转窑物理模型 |
3.1.2 模型假设 |
3.1.3 网格划分 |
3.2 数值计算方法 |
3.3 边界条件 |
3.4 典型工况条件数值模拟计算 |
3.4.1 速度场仿真及分析 |
3.4.2 温度场仿真及分析 |
3.4.3 CO_2、O_2浓度场仿真及分析 |
3.5 仿真结果实验验证 |
3.5.1 实验方案制定及实验仪器 |
3.5.2 实验结果及分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 分解窑高掺无烟煤的高效稳燃仿真研究 |
4.1 研究内容简介 |
4.2 一次风比对高掺无烟煤高效稳燃的影响研究 |
4.2.1 一次风比对速度场影响的仿真研究 |
4.2.2 一次风比对温度场影响的仿真研究 |
4.2.3 一次风比对浓度场影响的仿真研究 |
4.2.4 降低一次风比对提高无烟煤掺混比的影响 |
4.3 煤粉细度对高掺无烟煤高效稳燃的影响研究 |
4.3.1 煤粉细度对温度场影响的仿真研究 |
4.3.2 煤粉细度对浓度场影响的仿真研究 |
4.3.3 提高煤粉细度对提高无烟煤掺混比的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 高掺无烟煤富氧高效稳燃研究 |
5.1 富氧燃烧技术简介 |
5.1.1 富氧燃烧概念 |
5.1.2 富氧燃烧特性 |
5.2 水泥回转窑富氧燃烧方案确定 |
5.3 水泥回转窑内无烟煤富氧燃烧的数值模拟 |
5.3.1 温度场数值模拟结果及分析 |
5.3.2 浓度场数值模拟结果及分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 攻读硕士期间发表的学术成果 |
(2)水泥工业消减PM2.5的探索(论文提纲范文)
1 治标 |
2 治本 |
2.1大搞节能减排,搞好环境保护 |
2.1.1.泥沙废石代黏土 |
2.1.2.应用低品位原燃料 |
2.2.开发新型产业,改变能源构成 |
2.3.提高文化水平,重视科技进步 |
(3)煤矸石、尾矿代粘土匹配低品位石灰石煅烧水泥熟料试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
目录 |
图目录 |
表目录 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 水泥工业发展历程 |
1.1.2 水泥工业产品及其特点 |
1.1.3 我国水泥工业资源利用现状和严峻形势 |
1.1.4 水泥工业应用固体废弃物资源的重要意义 |
1.2 水泥生产技术研究概况及发展趋势 |
1.2.1 传统水泥生产工艺及其特点 |
1.2.2 新型干法生产工艺及其特点 |
1.2.3 水泥技术发展趋势 |
1.3 水泥行业存在的现实问题 |
1.4 本文研究的主要内容 |
1.5 本章小结 |
2 煤矸石、尾矿、石灰石资源特性概述 |
2.1 煤矸石特性及其利用简介 |
2.1.1 煤矸石来源及分类 |
2.1.2 煤矸石物化性质 |
2.1.3 煤矸石的危害 |
2.1.4 煤矸石资源化利用概述 |
2.2 尾矿特性及其利用概述 |
2.2.1 金属尾矿特点 |
2.2.2 尾矿的危害 |
2.2.3 金属尾矿综合利用现状 |
2.3 石灰石特性及其利用概述 |
2.3.1 石灰石的特性 |
2.3.2 石灰石工业应用概述 |
2.3.3 低品位石灰石利用潜能 |
2.4 本章小结 |
3 煤矸石、低品位石灰石机械粉磨特性试验研究 |
3.1 粉磨概述 |
3.1.1 粉磨基本原理 |
3.1.2 粉磨细度与颗粒特征 |
3.2 煤矸石机械粉磨特性分析 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 试验结果及讨论 |
3.3 煤矸石、石灰石等制水泥生料粉磨性能试验研究 |
3.3.1 试验材料和方法 |
3.3.2 试验结果 |
3.4 粉体粒径分布的模型分析 |
3.4.1 生料粉体颗粒群RRB模型 |
3.4.2 生料粉体紧密堆积模型分析 |
3.5 本章小结 |
4 煤矸石、石灰石、尾矿的理化特性及热解动力学分析 |
4.1 原料理化特性研究 |
4.1.1 原料品种及化学成分分析 |
4.1.2 煤矸石、尾矿熔融特性及微量元素分析 |
4.1.3 煤矸石的工业分析、发热量和元素分析 |
4.1.4 煤矸石重金属元素含量分析 |
4.2 原料热重特性试验研究 |
4.2.1 试验材料、仪器及方案 |
4.2.2 试验结果与分析 |
4.3 原料热解动力学机理分析 |
4.3.1 热解动力学概述 |
4.3.2 热解机理模型的建立 |
4.3.3 煤矸石、尾矿和石灰石热解动力学分析 |
4.4 本章小结 |
5 煤矸石、尾矿代粘土煅烧水泥熟料影响因素试验研究 |
5.1 煅烧温度的影响 |
5.1.1 试验方案 |
5.1.2 试验结果与分析 |
5.2 煤矸石对水泥熟料烧成的影响 |
5.2.1 试验方案 |
5.2.2 试验分析及讨论 |
5.3 金属尾矿、煤矸石对水泥熟料煅烧的影响 |
5.3.1 试验方案 |
5.3.2 试验结果及分析 |
5.4 不同品位石灰石的影响 |
5.4.1 试验方案 |
5.4.2 试验结果及分析 |
5.5 高温保温时间的影响 |
5.5.1 试验方案 |
5.5.2 试验结果及分析 |
5.6 本章小结 |
6 水泥熟料水化性能分析及强度预测模型研究 |
6.1 水泥熟料矿物水化特性 |
6.2 水泥熟料水化产物形态分析 |
6.3 基于神经网络的熟料性能预测模型研究 |
6.3.1 神经网络的拓扑结构与学习规则 |
6.3.2 BP神经网络及其改进算法 |
6.3.3 径向基函数网络预测模型 |
6.3.4 熟料强度预测模型学习过程及结果分析 |
6.4 本章小结 |
7 煤矸石、尾矿、石灰石配料煅烧水泥熟料形成机理分析 |
7.1 煅烧水泥熟料矿物形成过程物化分析 |
7.2 煤矸石煅烧的热活化分析 |
7.2.1 煤矸石的热活化研究 |
7.2.2 煤矸石热活化机理模型 |
7.3 尾矿煅烧的热活化分析 |
7.3.1 尾矿热活化 |
7.3.2 尾矿热活化机理 |
7.4 煤矸石、尾矿、低品位石灰石在煅烧水泥熟料中的机制分析 |
7.4.1 煤矸石、尾矿、低品位石灰石的岩矿潜能分析 |
7.4.2 煤矸石、尾矿和低品位石灰石的潜能及其热激发作用分析 |
7.5 煤矸石、尾矿、低品位石灰石等煅烧水泥熟料的动力学分析 |
7.5.1 煤矸石、尾矿、低品位石灰石配料的熟料形成动力学理论模型 |
7.5.2 煤矸石、尾矿、低品位石灰石配料的熟料形成动力学计算 |
7.6 本章小结 |
8 煤矸石代替粘土配料在干法回转窑的生产应用研究和效益分析 |
8.1 煤矸石配料的工业试验过程与结果分析 |
8.1.1 煤矸石代粘土配料在2500t/d新型干法回转窑的工业试验 |
8.1.2 煤矸石配料在5000t/d新型干法回转窑的工业试验 |
8.2 煤矸石代粘土煅烧水泥熟料经济效益分析 |
8.3 本章小结 |
9 全文总结 |
9.1 主要研究工作及成果 |
9.2 主要创新点 |
9.3 有待深入开展的研究方向 |
参考文献 |
附录 |
作者攻读博士学位期间发表的学术论文 |
作者攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(4)水泥回转窑劣质煤富氧燃烧器设计及数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要项目符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 我国水泥工业现状 |
1.1.2 我国能源形势 |
1.1.3 水泥工业应用低品位燃料的重要意义 |
1.1.4 水泥工业应用富氧燃烧技术的重要意义 |
1.2 国内外研究动态及发展趋势 |
1.2.1 水泥回转窑煅烧技术的发展概况 |
1.2.2 国内外富氧燃烧的研究动态 |
1.2.3 回转窑煤粉燃烧器发展概述 |
1.3 论文的主要研究方向及内容 |
第2章 水泥回转窑热工理论分析及预测软件编制 |
2.1 水泥生产工艺 |
2.1.1 煅烧过程的物理化学变化 |
2.2 熟料形成热 |
2.2.1 熟料形成过程的热效应 |
2.2.2 各熟料矿物形成热 |
2.2.3 生成1kg熟料的理论热耗 |
2.3 燃烧过程计算 |
2.3.1 燃烧发热量计算 |
2.3.2 燃烧空气量计算 |
2.3.3 燃烧烟气量计算 |
2.3.4 燃烧理论温度计算 |
2.3.5 燃烧时间计算 |
2.3.6 辐射换热量计算 |
2.3.7 烟气焓值计算 |
2.4 煤粉燃烧温度预测和回转窑设计预测软件 |
2.5 理论计算结果分析 |
2.6 小结 |
第3章 煤粉在富氧条件下燃烧特性的实验探究 |
3.1 实验背景 |
3.2 实验目的 |
3.3 实验设计 |
3.3.1 同步热分析仪STA 449 F3Jupiter硬件技术特性: |
3.3.2 实验步骤 |
3.4 实验结果及分析 |
3.4.1 燃烧失重曲线的分析 |
3.4.2 氧浓度及煤粉粒度对着火温度和燃尽温度的影响 |
3.5 结论 |
第4章 绝热式水泥窑富氧燃烧器设计 |
4.1 绝热富氧燃烧器简介 |
4.2 燃烧器设计计算 |
4.2.1 设计规范及技术依据 |
4.2.2 氧气量及氧气出口流速计算 |
4.3 绝热富氧燃烧器主要技术经济指标和有关数据 |
4.3.1 绝热富氧燃烧器参数 |
4.3.2 设计燃料 |
4.3.3 设计数据 |
4.3.4 富氧率调节 |
4.4 绝热富氧燃烧器整体布置说明 |
4.5 绝热富氧燃烧器结构 |
4.5.1 绝热富氧燃烧器所配安全附件 |
4.5.2 绝热富氧燃烧器密封、膨胀等措施的说明 |
4.6 调节方式 |
4.7 注意事项 |
4.8 绝热富氧燃烧器总图及系统图 |
第5章 富氧燃烧器数值模拟分析 |
5.1 引言 |
5.2 三维气固两相流基本控制方程 |
5.2.1 质量守恒方程 |
5.2.2 动量平衡方程 |
5.2.3 能量平衡方程 |
5.2.4 化学组分平衡方程 |
5.3 湍流气相流动模型 |
5.3.1 双方程模型 |
5.4 气固两相流模型 |
5.4.1 颗粒轨道模型(单元内颗粒源法) |
5.5 湍流气相燃烧模型 |
5.5.1 涡团耗散模型(Eddy Dissipation Model) |
5.6 煤粉燃烧模型 |
5.6.1 挥发份热解模型 |
5.6.2 焦炭燃烧模型 |
5.7 辐射换热模型 |
5.8 数值模拟过程 |
5.8.1 回转窑概况 |
5.8.2 网格划分、定解条件及边界条件 |
5.8.3 数值模拟计算 |
5.9 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间所发表的论文 |
致谢 |
(5)水泥工业碳排放影响因素分析及数学建模(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 研究内容 |
1.3 研究方法 |
1.3.1 碳排放影响因素与碳减排措施分析方法 |
1.3.2 数学模型研究方法 |
1.4 研究意义 |
第二章 水泥工业碳排放现状与差距 |
2.1 中国水泥产量概况 |
2.2 水泥工业碳排放现状 |
2.2.1 世界水泥工业碳排放现状 |
2.2.2 中国水泥工业碳排放现状 |
2.2.3 碳排放的发展趋势 |
2.3 水泥工业的碳排放来源 |
2.4 我国水泥工业的碳排放与发达国家的差距 |
2.4.1 碳酸盐矿物分解的碳排放差距 |
2.4.2 燃料燃烧产生的碳排放差距 |
2.4.3 电力消耗间接产生的碳排放差距 |
2.4.4 水泥生产过程碳排放总量对比 |
2.5 本章小结 |
第三章 水泥工业碳排放影响因素及碳减排措施分析 |
3.1 水泥生产工艺流程碳排放解构 |
3.1.1 研究分析的范围与模块 |
3.1.2 水泥生产碳排放解构 |
3.2 水泥生产各环节碳排放影响因素分析 |
3.2.1 原料处理边界碳排放影响因素 |
3.2.2 生料制备边界碳排放影响因素 |
3.2.3 燃料预处理边界碳排放影响因素 |
3.2.4 烧成系统边界碳排放影响因素 |
3.2.5 余热利用边界碳排放影响因素 |
3.2.6 水泥粉磨边界碳排放影响因素 |
3.2.7 辅助生产边界碳排放影响因素 |
3.3 水泥工业碳减排措施研究现状 |
3.3.1 国际水泥工业碳减排措施研究现状 |
3.3.2 国内水泥工业碳减排措施研究现状 |
3.4 水泥工业分环节碳减排措施分析 |
3.4.1 原料处理边界碳减排措施 |
3.4.2 生料制备边界碳减排措施 |
3.4.3 燃料预处理边界碳减排措施 |
3.4.4 烧成系统边界碳减排措施 |
3.4.5 余热利用边界碳减排措施 |
3.4.6 水泥粉磨边界碳减排措施 |
3.4.7 辅助生产边界碳减排措施 |
3.5 本章小结 |
第四章 水泥生产 CO_2排放量化方法分析 |
4.1 前言 |
4.2 目前国内外水泥产业 CO_2排放量化方法 |
4.2.1 国内水泥产业 CO_2排放量化方法 |
4.2.2 国外水泥产业 CO_2排放量化方法 |
4.3 本研究拟采用的水泥生产 CO_2排放量化方法 |
4.3.1 原料中碳酸盐矿物分解的 CO_2排放量计算 |
4.3.2 原料中有机碳燃烧的 CO_2排放量计算 |
4.3.3 燃料燃烧的 CO_2排放量计算 |
4.3.4 外购电力消耗的 CO_2排放量计算 |
4.3.5 外购熟料和混合材的 CO_2排放量计算 |
4.4 实际水泥企业生产碳排放量化计算实例 |
4.5 水泥生产各环节碳排放的量化与评价分析 |
4.5.1 水泥生产各环节包含的 CO_2排放来源 |
4.5.2 水泥生产各计算边界电力消耗的 CO_2排放量对比分析 |
4.5.3 单位熟料的 CO_2排放总量对比分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 水泥生产 CO_2排放数学模型 |
5.1 前言 |
5.2 水泥生产 CO_2排放数学模型软件演示 |
5.3 本章小结 |
结论 |
1、研究成果 |
2、创新点 |
3、展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(6)灰渣资源化综合利用试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目次 |
第一章 绪论 |
1.1 灰渣的来源 |
1.1.1 煤炭资源 |
1.1.2 石煤资源 |
1.2 灰渣的利用现状 |
1.3 灰渣在水泥工业中的应用 |
1.3.1 水泥生产工艺简介 |
1.3.2 灰渣在水泥工业中应用现状 |
1.3.3 灰渣作水泥生产原料的意义 |
1.4 课题的提出与本文研究内容 |
1.4.1 课题的提出 |
1.4.2 本文研究内容 |
第二章 含钒石煤料球循环流化床焙烧提钒试验研究 |
2.1 石煤提钒工艺 |
2.1.1 国外石煤提钒工艺概况 |
2.1.2 国内石煤提钒工艺概况 |
2.2 含钒石煤料球循环流化床焙烧提钒试验研究 |
2.2.1 石煤循环流化床钙法焙烧提钒工艺 |
2.2.2 试验方法 |
2.2.3 原料分析 |
2.2.4 焙烧后灰渣特性 |
2.2.5 灰渣的钒浸出特性 |
本章小结 |
第三章 提钒残渣的物化特性分析 |
3.1 化学成分分析 |
3.2 XRD矿物分析 |
3.3 SEM扫描电镜分析 |
3.4 熔融特性 |
3.5 光谱半定量微量元素分析 |
3.6 重金属元素分析 |
本章小结 |
第四章 提钒残渣代粘土配制水泥生料 |
4.1 原料分析 |
4.2 率值的概念及意义 |
4.3 回转窑生料配方设计 |
4.4 生料配制及粉磨 |
4.5 生料成分分析 |
本章小结 |
第五章 提钒残渣代粘土配料煅烧水泥熟料 |
5.1 水泥熟料的煅烧 |
5.1.1 水泥熟料烧成基本过程 |
5.1.2 煅烧制度的确定 |
5.1.3 试验系统及方法 |
5.2 熟料煅烧结果分析 |
5.2.1 熟料的外观特征 |
5.2.2 熟料的化学成分分析 |
5.2.3 生料易烧性分析 |
5.3 熟料的矿物组成分析 |
5.3.1 熟料XRD矿物相组成分析 |
5.3.2 熟料SEM扫描电镜分析 |
5.4 熟料的静浆抗压强度试验 |
5.4.1 熟料矿物的水化特性 |
5.4.2 熟料抗压强度试验 |
本章小结 |
第六章 提钒残渣作混合材试验研究 |
6.1 中间盐法酸浸提钒残渣作混合材试验研究 |
6.1.1 原料分析 |
6.1.2 试验方法 |
6.1.3 试验结果分析 |
6.1.4 水泥强度增进率 |
6.1.5 水泥胶砂28天抗压强度比 |
6.1.6 水化矿物的XRD分析 |
6.1.7 水化矿物的SEM扫描电镜分析 |
6.2 二次焙烧残渣作混合材试验研究 |
6.2.1 原料分析 |
6.2.2 试验方法 |
6.2.3 试验结果及分析 |
本章小结 |
第七章 气化灰渣综合利用试验研究 |
7.1 气化灰渣的物化特性 |
7.1.1 化学分析 |
7.1.2 灰渣含碳量分析 |
7.1.3 飞灰工业分析与元素分析 |
7.1.4 底渣、飞灰粒度分布 |
7.1.5 底渣、飞灰XRD矿物分析 |
7.1.6 底渣、飞灰光谱半定量微量元素分析 |
7.1.7 底渣、飞灰重金属元素检测 |
7.2 飞灰作水泥生料研究 |
7.2.1 原料分析 |
7.2.2 立窑生料配方设计 |
7.3 底渣作水泥混合材试验研究 |
7.3.1 原料分析 |
7.3.2 作混合材试验方案确定 |
7.3.3 试验结果 |
本章小结 |
第八章 全文总结 |
参考文献 |
作者简介及科研经历 |
(7)四风道燃烧器的结构与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 水泥工业的概况 |
1.1.2 水泥窑中燃料利用技术的研究 |
1.1.3 我国能源及煤炭资源概况 |
1.2 煤粉燃烧器在回转窑中的重要意义 |
1.2.1 燃烧器—回转窑系统的热工制度 |
1.2.2 燃烧器在回转窑中的作用 |
1.2.3 回转窑生产对燃烧器性能的要求 |
1.2.4 国内外煤粉燃烧器的发展历程 |
1.2.5 国内外煤粉燃烧器开发的理论基础 |
1.3 国内外燃烧器的模拟现状和存在的问题 |
1.3.1 国内外燃烧器—回转窑系统的模拟现状 |
1.3.2 国内外燃烧器模拟现状存在的问题 |
1.4 本文的研究背景、目的和意义 |
1.5 本文的研究内容和主要工作 |
第二章 煤粉燃烧器数值模拟的理论基础 |
2.1 流体流动的基本控制方程 |
2.2 湍流流动数学模型 |
2.2.1 湍流流动简介 |
2.2.2 湍流流动的统计分析方法 |
2.2.3 单方程(Spalart-Allmaras)模型 |
2.2.4 k-ε模型 |
2.2.5 RNG k-ε模型 |
2.2.6 带旋流修正的k-ε模型 |
2.2.7 壁函数 |
2.3 基于有限体积法的控制方程离散 |
2.3.1 离散化理论和方法 |
2.3.2 有限体积法及其网格 |
2.4 基于非结构网格的SIMPLE算法 |
2.4.1 非结构网格及控制体积 |
2.4.2 SIMPLE算法的步骤 |
2.4.3 基于SIMPLE算法的各个控制方程的离散 |
2.4.3.1 通用控制方程的离散 |
2.4.3.2 动量方程的离散 |
2.4.3.3 速度修正方程的建立 |
2.4.3.4 压力修正方程的建立 |
2.5 模拟方法和模拟手段 |
2.5.1 模拟方法 |
2.5.2 模拟手段—CFD技术及Fluent软件 |
2.5.3 CFD技术在燃烧器—回转窑系统模拟中的优势 |
第三章 燃烧器内煤粉的燃烧和数值模拟分析 |
3.1 燃烧器中煤粉的燃烧过程研究 |
3.2 煤的燃烧理论 |
3.2.1 煤燃烧动力学 |
3.2.2 煤的燃烧机理 |
3.2.3 回转窑内煤燃烧的特点 |
3.3 燃烧器—回转窑系统模型的建立 |
3.3.1 模型的建立及模拟假设 |
3.3.1.1 模型的建立及优化 |
3.3.1.2 燃烧器—回转窑系统三维数值模拟假设前提 |
3.3.2 边界条件 |
3.3.3 模拟的数值方法 |
3.4 燃烧器—回转窑系统模拟结果及分析 |
3.4.1 燃烧器—回转窑系统湍流流场分析 |
3.4.2 操作特征对煤粉燃烧的影响 |
3.4.2.1 旋风道风速对燃烧的影响 |
3.4.2.2 直风道风速对燃烧的影响 |
3.4.3 改变燃烧器结构对燃烧的影响 |
第四章 高原水泥生产中煤种对燃烧的影响 |
4.1 云南省低质煤分布情况 |
4.2 烟煤和无烟煤燃烧特性的热重研究 |
4.2.1 试验样品分析 |
4.2.2 试验装置和样品制备 |
4.2.3 非等温热重试验中煤燃烧特性指数 |
4.2.3.1 综合燃烧特性着指数 |
4.2.3.2 傅氏通用着火指数 |
4.2.4 试验结果分析 |
4.2.4.1 图样分析 |
4.2.4.2 升温速率对燃烧特性的影响 |
4.2.4.3 烟煤与无烟煤燃烧特性研究 |
4.3 高原水泥生产中煤种对燃烧的影响 |
第五章 燃烧器-回转窑系统污染形成与控制 |
5.1 水泥工业污染物排放对人类健康的影响 |
5.2 NO_x的污染及氮氧化物的形成机理 |
5.2.1 NO_x的污染危害 |
5.2.2 NO_x的分类 |
5.2.3 热力型NO_x的形成机理 |
5.2.4 燃料型NO_x的形成机理 |
5.2.5 快速型NO_x的形成机理 |
5.3 NO_x模拟研究及结果分析 |
5.3.1 NO生成量及原因分析 |
5.3.2 NO平均出口量分析 |
第六章 结论与展望 |
6.1 数值模拟的结论 |
6.2 本文的主要创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)水泥料方的稳定及其对水泥质量影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 水泥发展简史 |
1.2 新型干法水泥生产特点 |
1.2.1 煅烧设备分离 |
1.2.2 新型干法水泥窑向大型化发展 |
1.2.3 新型干法窑技术、经济指标日益先进 |
1.2.4 先进的装备技术得到广泛应用 |
1.3 提高水泥产品质量的途径 |
1.4 料方稳定的实质及内涵 |
1.5 新生水泥厂生产状况分析 |
1.6 选题理由及研究内容 |
1.7 小结 |
第2章 新生水泥厂生产工艺过程 |
2.1 原料来源及工艺流程 |
2.2 现有工控过程及质量控制点简介 |
2.3 小结 |
第3章 数据收集及处理 |
3.1 新生水泥厂熟料质量的基本情况 |
3.2 新生水泥厂生产用原料、质量控制方法及其相互关系 |
3.3 小结 |
第4章 影响产品质量因素的分析 |
4.1 建立数学模型 |
4.2 用EXCEL 中的LINEST 函数求出各相关参数 |
4.3 分析检验 |
4.4 定量分析的数学表达式——回归方程 |
4.5 小结 |
第5章 熟料质量保证措施 |
5.1 料方稳定是保证新生水泥厂熟料质量的主要措施 |
5.2 物料均化是料方稳定的最为重要的途径 |
5.2.1 新生水泥厂物料的均化方法 |
5.2.2 先进的均化技术在水泥工厂的应用 |
5.2.3 不同均化方式效果的比较 |
5.3 小结 |
第6章 先进的均化技术在新生水泥厂新设计水泥工厂的应用 |
6.1 新设计水泥厂原料的基本情况 |
6.1.1 常德项目原料的情况 |
6.1.2 湘潭项目原料的情况 |
6.2 新设计的水泥厂先进的均化技术应用 |
6.2.1 原料预均化技术的应用 |
6.2.2 生料均化技术的应用 |
6.3 小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
致谢 |
(10)新型干法水泥回转窑中低品位燃料燃烧特性和窑内燃烧过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国水泥工业发展迅猛且耗能巨大 |
1. 发展情况 |
2. 耗能情况 |
1.1.2 我国能源形势严峻且煤炭资源分布不均衡 |
1. 能源消耗结构 |
2. 煤炭分布情况 |
1.1.3 水泥工业应用低品位燃料的重要意义 |
1.2 国内外研究动态及发展趋势 |
1.2.1 新型干法水泥技术的发展 |
1. 水泥的诞生 |
2. 水泥煅烧技术的发展 |
3. 新型干法水泥技术 |
1.2.2 水泥窑中燃料利用技术的研究 |
1. 水泥熟料烧成的物理化学反应进程 |
2. 水泥窑中燃料利用技术的研究 |
1.2.3 回转窑中喷燃技术的研究 |
1. 喷燃器的定义及其组成 |
2. 喷燃器的功能 |
3. 喷燃器的分类 |
4. 喷燃技术的发展历程 |
5. 喷燃技术的发展方向 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 低品位燃料燃烧特性的热重研究 |
2.1 试验方案的构建 |
2.1.1 低品位燃料的定义探析 |
2.1.2 试验样品分析 |
2.1.3 试验装置和方法 |
2.2 非等温热重试验中燃料燃烧特性指数 |
2.2.1 TG-DTG曲线的转换 |
2.2.2 TG-DTG曲线特征点 |
2.2.3 综合燃烧特性指数 |
2.2.4 傅氏通用着火指数 |
2.2.5 热重试验中燃料燃烧指数的确定 |
2.3 低品位燃料燃烧特性研究 |
2.3.1 升温速率对燃烧特性的影响 |
2.3.2 烟煤燃烧特性研究 |
2.3.3 褐煤燃烧特性研究 |
2.3.4 贫煤燃烧特性研究 |
2.3.5 无烟煤燃烧特性研究 |
2.3.6 石煤燃烧特性研究 |
2.3.7 不同品位煤燃烧特性综合比较 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于多重扫描速率的动力学求解新方法研究 |
3.1 热分析动力学方法概述 |
3.1.1 动力学方程的衍化 |
3.1.2 传统求解方法存在的问题 |
3.2 基于多重扫描速率的动力学求解新方法 |
3.2.1 理论基础 |
3.2.2 求解过程 |
3.2.3 几点讨论 |
3.3 不同品位煤燃烧反应动力学三因子的求解 |
3.4 基于燃烧特性和动力学分析对石煤的类属研究 |
3.4.1 石煤概述 |
3.4.2 石煤理化特性 |
3.4.3 基于燃烧特性和动力学的类属研究方法 |
3.4.4 石煤类属的判定 |
3.5 本章小结 |
第4章 低品位燃料窑内燃烧特性的沉降炉模拟 |
4.1 回转窑内燃料燃烧特点 |
4.2 试验方案的构建 |
4.2.1 试验样品 |
4.2.2 试验台架 |
4.2.3 试验方案的确定 |
4.3 沉降炉中低品位燃料动态燃烧特性指数的确定 |
4.3.1 沉降炉试验中低品位燃料着火点确定新方法—微分差热法 |
4.3.2 沉降炉中低品位燃料燃烧特性指数的确定 |
4.4 燃料品位对沉降炉模拟结果的影响 |
4.4.1 挥发分的影响 |
4.4.2 发热量的影响 |
4.4.3 粒度的影响 |
4.5 沉降炉操作参数对燃料燃烧特性的影响 |
4.5.1 过量空气系数的影响 |
4.5.2 着火段壁温的影响 |
4.5.3 二次风温度的影响 |
1. 二次风温度对低品位混煤燃烧特性的影响 |
2. 二次风温度对无烟煤燃烧特性的影响 |
3. 高温二次风条件下烟煤燃烧特性 |
4. 高温二次风条件下不同品位煤燃烧特性比较 |
4.6 本章小结 |
第5章 新型三通道喷燃器空气动力过程物理模拟 |
5.1 喷燃器物理模拟方法 |
5.2 物理模拟原理 |
5.2.1 冷态模化原理 |
5.2.2 研究射流混合过程热平衡法原理 |
5.3 试验方案的构建 |
5.3.1 试验系统及测试技术 |
5.3.2 三通道喷燃器的设计 |
5.3.3 模拟方案的制定 |
5.4 喷燃器动力场总体分布特征 |
5.4.1 混合强度与混合率的辨析 |
5.4.2 射流速度场总体分布特征 |
5.4.3 射流横向混合强度分布特征 |
5.5 喷燃器结构参数对空气动力过程的影响 |
5.5.1 旋流叶片角度的影响 |
5.5.2 风道扩口的影响 |
5.5.3 外风道牙齿的影响 |
1. 齿结构喷燃器的提出 |
2. 齿结构喷燃器的空气动力场特性 |
3. 外内风量比对齿结构喷燃器空气动力过程的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 回转窑中低品位燃料喷燃过程数值模拟研究 |
6.1 CAT技术在回转窑中应用的可行性 |
6.2 模拟方案的构建 |
6.2.1 研究对象 |
6.2.2 物理模型 |
6.2.3 模拟工况的确定 |
6.3 喷燃器操作特征对低品位燃料燃烧过程的影响 |
6.3.1 旋流叶片角度的影响 |
1. 空气动力场和内回流区分布 |
2. 碳燃尽速率和煤粉颗粒浓度分布 |
3. 温度场分布 |
6.3.2 外内风量比的影响 |
1. 外回流区和内回流区分布 |
2. 碳燃尽速率和煤粉颗粒浓度分布 |
3. 温度场分布 |
6.3.3 过量空气系数的影响 |
1. 气氛分布 |
2. 外回流区分布 |
3. 烧成高温带分布和有效火焰长度 |
6.4 燃料品位对燃料喷燃过程的影响 |
1. 挥发分析出速率和碳燃尽速率分布 |
2. 烧成高温带分布和有效火焰长度 |
6.5 本章小结 |
第7章 低品位燃料在新型干法回转窑中的应用研究 |
7.1 不同品位燃料在4000/5000 t/d回转窑中应用研究 |
7.1.1 低品位燃料在5000 t/d回转窑中应用研究 |
1. 回转窑系统规格和参数 |
2. 热工标定系统图 |
3. 生料量、熟料量和燃料量 |
4. 煤粉工业分析 |
5. 气体量和气体成分分析 |
6. 物料平衡和热量平衡表 |
7. 系统性能指标计算 |
7.1.2 高品位燃料在4000 t/d回转窑中应用研究 |
1. 回转窑系统规格和参数 |
2. 热工标定系统图 |
3. 生料量、熟料量和燃料量 |
4. 煤粉工业分析 |
5. 气体量和气体成分分析 |
6. 物料平衡和热量平衡表 |
7. 系统性能指标计算 |
7.1.3 不同品位燃料在4000/5000 t/d回转窑中应用分析 |
1. 回转窑系统规格比较 |
2. 燃料品质比较 |
3. 系统性能指标比较 |
4. 烧成系统工作状况分析 |
7.2 不同品位燃料在2000/2500 t/d回转窑中应用研究 |
7.2.1 高品位燃料在2500 t/d回转窑中应用研究 |
1. 回转窑系统规格和参数 |
2. 热工标定系统图 |
3. 生料量、熟料量和燃料量 |
4. 煤粉工业分析 |
5. 气体量和气体成分分析 |
6. 物料平衡和热量平衡表 |
7. 系统性能指标计算 |
7.2.2 不同品位燃料在2000/2500 t/d回转窑中应用分析 |
1. 回转窑系统规格比较 |
2. 燃料品质比较 |
3. 系统性能指标比较 |
4. 烧成系统工作状况分析 |
7.2.3 2000/2500 t/d级回转窑数值模拟结果的热工标定检验 |
7.3 本章小结 |
第8章 全文总结及主要创新点 |
8.1 全文总结 |
8.2 主要创新点 |
8.3 下步工作展望 |
参考文献 |
附录: 攻读博士学位期间主要成果 |
致谢 |
后记 |
四、采用低品位无烟煤煅烧立窑熟料的试验研究(论文参考文献)
- [1]预分解窑高掺无烟煤稳定及高效燃烧仿真研究[D]. 余建. 湘潭大学, 2015(04)
- [2]水泥工业消减PM2.5的探索[A]. 秦至刚,傅圣勇. 《中国建材科技》2013水泥专刊, 2013
- [3]煤矸石、尾矿代粘土匹配低品位石灰石煅烧水泥熟料试验研究[D]. 裘国华. 浙江大学, 2012(08)
- [4]水泥回转窑劣质煤富氧燃烧器设计及数值模拟研究[D]. 宗滇. 北京工业大学, 2012(01)
- [5]水泥工业碳排放影响因素分析及数学建模[D]. 庞翠娟. 华南理工大学, 2012(01)
- [6]灰渣资源化综合利用试验研究[D]. 周宛谕. 浙江大学, 2010(02)
- [7]四风道燃烧器的结构与性能研究[D]. 卢凯芳. 昆明理工大学, 2009(02)
- [8]水泥料方的稳定及其对水泥质量影响因素研究[D]. 刘明亮. 湖南大学, 2008(09)
- [9]立窑高硅酸率配料效果的对比分析[J]. 孙贵信,周玉,孙薇. 水泥技术, 2007(06)
- [10]新型干法水泥回转窑中低品位燃料燃烧特性和窑内燃烧过程研究[D]. 张保生. 浙江大学, 2007(05)