[發明專利]一種燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制方法

有效

• 申請號: 202110559147.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113175811B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 黨小慶;張震;劉昊宇;孫魯強;李世杰;于欣;鄭華春;王赫
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: F27B9/40
• 分類號: F27B9/40;F27D17/00;F27D19/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，包括如下過程：

確定燒結磚隧道窯煙熱分離系統的具體結構的參數，具體結構包括隧道窯體（1）、窯內磚垛、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）；

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

將所述具體結構參數以及風機的控制參數作為燒結磚隧道窯進行數值模擬的參數；

設定計算文件的邊界條件，所述計算文件為已建立的燒結磚隧道窯煙熱分離系統的幾何模型的計算文件，所述燒結磚隧道窯煙熱分離系統是通過所述具體結構的參數建立得到；

求解所述計算文件的控制方程；

確定控制方程的計算模型，并利用燒結磚隧道窯煙熱分離系統的設計風量參數對計算模型進行求解，獲得定量描述設計風量參數對應的運行狀態下燒結磚隧道窯煙熱分離系統內部流場的數值解，并驗證計算文件的收斂性，若不收斂，則對計算文件的計算網格劃分進行調整，再進行驗證，直至計算文件收斂；

從風機運行參數中選取燒結磚隧道窯煙熱分離系統煙氣含氧量的影響參數，并計算各影響參數的影響權重；

根據各影響參數的影響權重，調節影響參數，使得燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制在不超過預設值的范圍；

設定計算文件的邊界條件的過程包括：將煙氣收集管道出口邊界條件設置為壓力出口，將急冷氣幕管道入口設置為速度入口，將余熱收集管道出口設置為壓力出口，將冷卻氣管道入口設置為速度入口，將窯內磚垛的多孔介質參數帶入窯內磚垛的多孔介質區域，將燒結磚隧道窯煙熱分離系統其余管壁及窯體壁面邊界條件設置為固體壁面；

所述計算文件的控制方程包括連續性方程、動量守恒方程和能量方程；

所述具體結構參數包括隧道窯體（1）的尺寸、窯內磚垛碼放方式、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；

所述風機的控制參數包括：風機的引風機風量、全壓、電機頻率范圍和電機輸入功率。

2.根據權利要求1所述的一種燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，控制方程的計算模型包括湍流模型、數值格式和離散格式。

3.根據權利要求2所述的一種燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，湍流模型采用標準k-ε模型，數值格式采用數值格式分離式，離散格式采用2階格式。

4.根據權利要求1所述的一種燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，使得計算文件收斂性的影響參數包括排煙變頻風機入口壓力、余熱變頻風機入口壓力、急冷風機風量和冷卻變頻風機風量；

排煙變頻風機入口壓力的影響權重＞急冷風機風量的影響權重＞余熱變頻風機入口壓力的影響權重＞冷卻變頻風機風量的影響權重。

5.根據權利要求4所述的一種燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制方法，其特征在于，根據各影響參數的影響權重，調節影響參數，使得燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制在不超過預設值的范圍的過程包括：

根據燒結磚隧道窯煙熱分離系統實際生產情況先對余熱變頻風機、急冷風機和冷卻變頻風機進行調整，然后僅根據煙氣含氧量波動對排煙變頻風機進行調整，使得燒結磚隧道窯煙熱分離系統的煙氣含氧量控制在不超過預設值的范圍。