[發(fā)明專利]一種燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110559147.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113175811B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黨小慶;張震;劉昊宇;孫魯強(qiáng);李世杰;于欣;鄭華春;王赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F27B9/40
• 分類號(hào): F27B9/40;F27D17/00;F27D19/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，包括如下過(guò)程：

確定燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)的參數(shù)，具體結(jié)構(gòu)包括隧道窯體（1）、窯內(nèi)磚垛、煙氣收集管道（101）、急冷氣幕管道（102）、余熱收集管道（103）和冷卻氣管道（104）；

確定燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)的控制參數(shù)，風(fēng)機(jī)包括煙氣收集管道（101）出口的排煙變頻風(fēng)機(jī)（201）、急冷氣幕管道（102）處的急冷風(fēng)機(jī)（202），余熱收集管道（103）處的余熱變頻風(fēng)機(jī)（203），冷卻氣管道（104）處的冷卻變頻風(fēng)機(jī)（204）；

將所述具體結(jié)構(gòu)參數(shù)以及風(fēng)機(jī)的控制參數(shù)作為燒結(jié)磚隧道窯進(jìn)行數(shù)值模擬的參數(shù)；

設(shè)定計(jì)算文件的邊界條件，所述計(jì)算文件為已建立的燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的幾何模型的計(jì)算文件，所述燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)是通過(guò)所述具體結(jié)構(gòu)的參數(shù)建立得到；

求解所述計(jì)算文件的控制方程；

確定控制方程的計(jì)算模型，并利用燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量參數(shù)對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行求解，獲得定量描述設(shè)計(jì)風(fēng)量參數(shù)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)下燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值解，并驗(yàn)證計(jì)算文件的收斂性，若不收斂，則對(duì)計(jì)算文件的計(jì)算網(wǎng)格劃分進(jìn)行調(diào)整，再進(jìn)行驗(yàn)證，直至計(jì)算文件收斂；

從風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)中選取燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)煙氣含氧量的影響參數(shù)，并計(jì)算各影響參數(shù)的影響權(quán)重；

根據(jù)各影響參數(shù)的影響權(quán)重，調(diào)節(jié)影響參數(shù)，使得燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制在不超過(guò)預(yù)設(shè)值的范圍；

設(shè)定計(jì)算文件的邊界條件的過(guò)程包括：將煙氣收集管道出口邊界條件設(shè)置為壓力出口，將急冷氣幕管道入口設(shè)置為速度入口，將余熱收集管道出口設(shè)置為壓力出口，將冷卻氣管道入口設(shè)置為速度入口，將窯內(nèi)磚垛的多孔介質(zhì)參數(shù)帶入窯內(nèi)磚垛的多孔介質(zhì)區(qū)域，將燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)其余管壁及窯體壁面邊界條件設(shè)置為固體壁面；

所述計(jì)算文件的控制方程包括連續(xù)性方程、動(dòng)量守恒方程和能量方程；

所述具體結(jié)構(gòu)參數(shù)包括隧道窯體（1）的尺寸、窯內(nèi)磚垛碼放方式、煙氣收集管道（101）的尺寸、急冷氣幕管道（102）的尺寸、余熱收集管道（103）的尺寸和冷卻氣管道（104）的尺寸；

所述風(fēng)機(jī)的控制參數(shù)包括：風(fēng)機(jī)的引風(fēng)機(jī)風(fēng)量、全壓、電機(jī)頻率范圍和電機(jī)輸入功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，控制方程的計(jì)算模型包括湍流模型、數(shù)值格式和離散格式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型，數(shù)值格式采用數(shù)值格式分離式，離散格式采用2階格式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，使得計(jì)算文件收斂性的影響參數(shù)包括排煙變頻風(fēng)機(jī)入口壓力、余熱變頻風(fēng)機(jī)入口壓力、急冷風(fēng)機(jī)風(fēng)量和冷卻變頻風(fēng)機(jī)風(fēng)量；

排煙變頻風(fēng)機(jī)入口壓力的影響權(quán)重＞急冷風(fēng)機(jī)風(fēng)量的影響權(quán)重＞余熱變頻風(fēng)機(jī)入口壓力的影響權(quán)重＞冷卻變頻風(fēng)機(jī)風(fēng)量的影響權(quán)重。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，根據(jù)各影響參數(shù)的影響權(quán)重，調(diào)節(jié)影響參數(shù)，使得燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制在不超過(guò)預(yù)設(shè)值的范圍的過(guò)程包括：

根據(jù)燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)情況先對(duì)余熱變頻風(fēng)機(jī)、急冷風(fēng)機(jī)和冷卻變頻風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，然后僅根據(jù)煙氣含氧量波動(dòng)對(duì)排煙變頻風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使得燒結(jié)磚隧道窯煙熱分離系統(tǒng)的煙氣含氧量控制在不超過(guò)預(yù)設(shè)值的范圍。