钢铁行业烧结烟气治理技术:流场模拟与结构优化

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"该论文主要探讨了钢铁行业中烧结烟气脱硫-除尘-脱硝系统的流场模拟和结构优化。研究者运用ANSYS-Fluent软件进行了数值模拟,以评估和改善系统的运行效率。他们设计了正交试验,分析不同结构参数(如脱硫塔渐扩管、除尘段入口、导流片和静态混合器)对流场均匀性的影响,并找到了最佳的结构优化方案。结果显示,一体化模拟比单体模拟更能准确反映实际工况,并提出了包括调整脱硫塔渐扩管角度、改变除尘段进口形状、增设导流片和优化静态混合器在内的改进措施,以显著提升系统的流场均匀性。这些改进措施对于提高脱硫和脱硝效率具有重要意义。此外,文章还提到了煤炭领域的其他研究,如煤泥水处理、煤的吸水性、热解特性、气化和液化等,展示了煤炭清洁利用的各种方法和技术进展。" 这篇论文的核心知识点包括: 1. 烧结烟气治理:钢铁行业烧结烟气是主要污染源,对其进行有效治理是实现超低排放的关键。 2. 流场模拟:采用ANSYS-Fluent软件进行计算流体力学模拟,以分析烟气脱硫-除尘-脱硝系统的流场分布。 3. 一体化模拟与单体模拟对比:一体化模拟能够更准确地反映工程实际,同时评估了其计算成本和可行性。 4. 正交试验设计:通过多因素、多水平的正交试验,研究了结构参数对流场均匀性的影响。 5. 结构参数影响分析:脱硫塔渐扩管角度、除尘段入口形状、导流片和静态混合器等结构参数被证明对流场有显著影响。 6. 结构优化:找到了最佳的结构优化组合,包括减小渐扩管角度、改变进口形状、增设导流片和调整静态混合器间距,以改善流场均匀性。 7. 流场均匀性评估:通过速度、质量分数、温度分布及其偏差系数来定性和定量评估流场均匀性。 8. 性能提升:改进方案提高了脱硫和除尘段的流场均匀性,降低了速度分布偏差系数,提升了脱硝效率。 9. 煤炭清洁利用:论文提及了煤炭的热解、气化、液化等清洁利用技术,强调了煤炭的分级利用和新型材料开发。 这些知识点反映了在环保要求日益严格的背景下,如何利用先进的计算工具和技术优化污染控制设备,以提高其运行效率和减少环境污染。同时,论文也展示了煤炭行业的多元化研究方向,包括煤炭资源的高效、清洁利用策略。