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烧结矿预冷却技术及装备研究 被引量：1
1
作者 廖继勇 谭潇玲 +2 位作者 张震 戴波 卢兴福 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期174-181,共8页
为了对烧结矿的高品质余热进行充分回收利用,提升环冷机布料的均匀性和热量分布的合理性,进一步提高烧结矿显热回收效率,本文使用可实现烧结矿冷却和高品质余热回收的预冷却装置取代现有烧冷系统中的给料溜槽,并引入可提高换热效率和余... 为了对烧结矿的高品质余热进行充分回收利用,提升环冷机布料的均匀性和热量分布的合理性,进一步提高烧结矿显热回收效率,本文使用可实现烧结矿冷却和高品质余热回收的预冷却装置取代现有烧冷系统中的给料溜槽,并引入可提高换热效率和余热品位的气固逆流换热方式,形成烧结矿预冷却技术。同时,对预冷却装置进行结构设计,基于Fluent和EDEM仿真平台,对比分析两种不同结构方案装置内部的气流分布、料层阻力以及物料流动情况,并对装置的换热效果进行验证,从而获得最佳的预冷却装置结构方案和运行参数。烧结矿预冷却技术及装备在湘潭钢铁集团有限公司360 m^(2)烧结机1.5 a的实际运行经验表明,该技术可改善环冷机布料的平整度,将余热锅炉蒸汽产量由34 t/h提升至40 t/h左右,显著提高了烧结矿显热的回收效率。 展开更多
关键词 烧结矿 显热回收 预冷却 气固逆流换热 厚料层冷却
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球团原料混匀度在线检测系统的研发和应用 被引量：1
2
作者 曾小信 李宗平 +1 位作者 邱立运 戴波 《烧结球团》 北大核心 2019年第1期53-57,共5页
针对球团原料混合均匀度无法在线检测的问题,采用水分变异系数法来表征混匀度值,并基于失重法的原理,研发了一套球团混匀度在线检测系统,详细阐述了检测系统的结构组成、系统功能及水分检测的控制流程。该系统可与混合机形成闭环控制,... 针对球团原料混合均匀度无法在线检测的问题,采用水分变异系数法来表征混匀度值,并基于失重法的原理,研发了一套球团混匀度在线检测系统,详细阐述了检测系统的结构组成、系统功能及水分检测的控制流程。该系统可与混合机形成闭环控制,从而优化混合机的运行参数,节省能耗和物耗,并将其成功应用于冷钢球团车间,取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 球团原料 变异系数 混合均匀度 在线检测 失重法
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氢系气体喷吹对烧结污染物释放的影响规律 被引量：13
3
作者 周浩宇 范晓慧 +1 位作者 李谦 甘敏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期260-266,299,共8页
采用焦炉煤气和水蒸气作为氢系喷吹介质,研究了喷吹介质、喷吹方式、气体喷吹量等因素对烧结过程典型污染物释放规律的影响.结果表明,氢系气体喷吹使烧结料层温度分布明显改善,1200~1300℃的高温区间明显拓宽;喷吹0.6%(体积分数)的焦炉... 采用焦炉煤气和水蒸气作为氢系喷吹介质,研究了喷吹介质、喷吹方式、气体喷吹量等因素对烧结过程典型污染物释放规律的影响.结果表明,氢系气体喷吹使烧结料层温度分布明显改善,1200~1300℃的高温区间明显拓宽;喷吹0.6%(体积分数)的焦炉煤气后,烟气中的NO x峰值质量浓度最高降低了约100 mg/m 3,平均质量浓度降低21.1%,这主要是由于燃气喷吹拓宽了有利于复合铁酸钙生成的温度区间,而蒸汽喷吹对CO的减排有明显效果.蒸汽喷吹后水蒸气与烧结原料中的碳发生水煤气反应,烧结烟气中的CO从11690 mg/m 3最低降至9918 mg/m 3,降幅达29.4%;烧结料表面同时喷吹焦炉煤气和水蒸气可以实现NO x和CO的综合减排. 展开更多
关键词 烧结工序 燃气喷吹 蒸汽喷吹 CO减排 NOX减排
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基于Aspen Plus的气流床煤粉富氧气化模拟研究 被引量：3
4
作者 郑志行 张家元 +2 位作者 李谦 周浩宇 胡兵 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期46-52,共7页
基于Aspen Plus软件的Gibbs自由能最小化法,建立了煤粉在气流床中的富氧气化模型,该模型预测气化温度、产气组分和产气热值,与试验结果吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块研究氧气体积分数对气化温度、气体组分、产气热值、气体... 基于Aspen Plus软件的Gibbs自由能最小化法,建立了煤粉在气流床中的富氧气化模型,该模型预测气化温度、产气组分和产气热值,与试验结果吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块研究氧气体积分数对气化温度、气体组分、产气热值、气体产率、有效气产率、碳转化率、气化效率及煤气污染物的影响,结果表明:随着氧气体积分数的增加,气化温度逐渐升高,H2,CO和CO2含量逐渐增加,而N2的含量逐渐降低,气体产率逐渐降低,有效气产率逐渐增加,产气热值、碳转化率和气化效率逐渐升高。随着氧气体积分数的增加,粗煤气中H2S的质量浓度逐渐增加。 展开更多
关键词 Aspen Plus 富氧气化 灵敏度分析 气流床 污染物
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燃气喷吹耦合热风循环烧结的热风罩内数值模拟与结构优化 被引量：6
5
作者 陈思墨 李文辉 +3 位作者 周浩宇 宋新义 刘前 朱蓉甲 《烧结球团》 北大核心 2023年第4期24-29,共6页
热风烧结耦合燃气喷吹技术是在热风罩内同时进行热风循环烧结和燃气喷吹的一种新型强化烧结技术,该技术能提高烧结矿产质量、降低烧结固体燃料消耗和污染物排放量。当流场均匀性较低时,喷出的燃气易富集、着火和逃逸,严重影响运行安全... 热风烧结耦合燃气喷吹技术是在热风罩内同时进行热风循环烧结和燃气喷吹的一种新型强化烧结技术,该技术能提高烧结矿产质量、降低烧结固体燃料消耗和污染物排放量。当流场均匀性较低时,喷出的燃气易富集、着火和逃逸,严重影响运行安全。为此,本文利用Fluent软件对某烧结厂500 m^(2)烧结机热风罩内流场进行仿真模拟,结果表明:热风进入罩内后偏向于一侧料面,并在进气口下方产生回流死区使得外界空气进入罩内阻碍喷出的燃气进入料面,导致喷吹管附近燃气富集;通过优化罩内结构,使得进入料面的最大风速由6.42 m/s降低至2.72 m/s,料面风速方差由2.70降低至0.25,喷嘴出口区域和料面的最大燃气质量分数分别由1.82%和0.98%降低至1.30%和0.53%,相比原结构分别降低了57.63%、90.74%、28.57%和45.92%;优化后侧部漏风平均风速由1.17 m/s降低至0.22 m/s,相比原结构降低了81.2%,保证了燃气喷吹耦合热风循环烧结系统的安全高效稳定运行。 展开更多
关键词 热风烧结 燃气喷吹 烟气循环 循环烟罩 数值模拟
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下吸式固定床的生物质H_(2)O/CO_(2)气化数值模拟研究 被引量：2
6
作者 郑志行 张家元 +1 位作者 李谦 周浩宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期377-382,共6页
利用Aspen Plus软件建立干桦木屑在下吸式固定床气化炉中的气化模型,模拟值与文献实验值吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块模拟分别以水蒸气(H_(2)O)和二氧化碳(CO_(2))为气化剂时气化剂/生物质碳比(GC值)对气化结果的影响,并结... 利用Aspen Plus软件建立干桦木屑在下吸式固定床气化炉中的气化模型,模拟值与文献实验值吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块模拟分别以水蒸气(H_(2)O)和二氧化碳(CO_(2))为气化剂时气化剂/生物质碳比(GC值)对气化结果的影响,并结合H_(2)O、CO_(2)各自的特点研究其复合气化。结果表明,H_(2)O气化时可获得富氢煤气,但其净CO_(2)排放量较高;CO_(2)气化时碳转化率及冷煤气效率较低,但净CO_(2)排放量较低;H_(2)O、CO_(2)复合气化使碳转化率及冷煤气效率略有降低,但可有效减少气化系统中的净CO_(2)排放量。 展开更多
关键词 生物质能 灵敏度分析 气化 下吸式固定床 净CO_(2)排放量
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基于YOLOv3的袋式除尘器滤袋破损自动检测方法 被引量：1
7
作者 李旭东 廖婷婷 +3 位作者 乐文毅 曾小信 陈思墨 李宗平 《烧结球团》 北大核心 2024年第1期99-105,共7页
干式除尘装置中袋式除尘器的滤袋在长时间使用后会出现破损,造成能源消耗增加、除尘效率降低、污染环境等严重问题。为此,本文采用在除尘舱室处搭建粉尘烟雾检测摄像头,并基于YOLOv3算法检测袋口烟雾的泄漏情况。试验检测步骤:①根据真... 干式除尘装置中袋式除尘器的滤袋在长时间使用后会出现破损,造成能源消耗增加、除尘效率降低、污染环境等严重问题。为此,本文采用在除尘舱室处搭建粉尘烟雾检测摄像头,并基于YOLOv3算法检测袋口烟雾的泄漏情况。试验检测步骤:①根据真实除尘舱室尺寸设计袋式除尘器袋口烟雾泄漏实验室平台,采集不同洞口烟雾泄漏的图像数据;②使用软件标注这些图像数据;③搭建Darknet深度学习框架,采用YOLOv3算法对图像数据进行训练,并依据模型计算结果识别破袋情况。结果表明:模型对于批量图像的识别准确率能达到91%以上,对于连续视频的识别准确率可达95.65%。本文系统可以减少除尘器运行中的人工检测,降低工厂人力资源成本和工人劳动强度,可以避免生产中的安全隐患和损失,可以为工厂的生产安全及定期维护提供技术指导,也为全厂智能化生产提供了有效的方案。 展开更多
关键词 烟气除尘 布袋除尘器 机器学习 图片识别 YOLOv3
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基于Aspen Plus的Shell气流床工业气化炉模拟 被引量：10
8
作者 郑志行 李谦 +1 位作者 张家元 周浩宇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期2152-2160,共9页
基于Aspen Plus软件的Gibbs自由能最小化法,本文建立了煤粉在Shell气流床中的气化模型。该模型预测气化温度和煤气组成,与文献试验结果吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块研究了氧煤比、氧气体积分数和氧气预热温度对气化结果的... 基于Aspen Plus软件的Gibbs自由能最小化法,本文建立了煤粉在Shell气流床中的气化模型。该模型预测气化温度和煤气组成,与文献试验结果吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块研究了氧煤比、氧气体积分数和氧气预热温度对气化结果的影响,并进行了正交模拟计算,研究了以上3种因素共同作用的结果。结果表明:氧煤比增加使碳转化率升高,冷煤气效率先升高后降低,并在氧煤比为0.9kg/kg时取得最大值77.72%;氧气体积分数增加使煤气热值、碳转化率和冷煤气效率升高,氧煤比为0.8kg/kg且氧气体积分数为50%时,冷煤气效率可达82.6%;氧气预热温度增加使碳转化率、冷煤气效率升高,氧煤比为0.8kg/kg且氧气预热温度为600℃时,冷煤气效率可达82%。通过正交模拟计算综合分析,氧煤比对冷煤气效率和碳转化率的影响作用占首位,氧气体积分数对煤气热值、有效气体积分数、煤气产率的影响作用占首位,氧气预热温度对煤气化指标影响较小。在实验范围内,当氧煤比0.8kg/kg、氧气体积分数100%、氧气预热温度300℃时的煤气热值达到最大值3011kcal/m^(3);当氧煤比为0.8kg/kg、氧气体积分数60%~100%、氧气预热温度300~500℃时的冷煤气效率达到最大值83.46%。 展开更多
关键词 Aspen Plus 气流床 灵敏度分析 氧气体积分数 正交模拟计算
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气流床煤气化的Aspen Plus建模:平衡模型和动力学模型 被引量：8
9
作者 郑志行 张家元 +1 位作者 李谦 周浩宇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期4165-4172,共8页
基于Aspen Plus软件建立了GE气流床煤气化的平衡模型和动力学模型,计算了气化的煤气组成和碳转化率。模型分为热解、气化和气液分离三个阶段。其中,气化阶段又分为初步气化和气化重整,从而获得气化产物在恒定温度下的分布。平衡模型的... 基于Aspen Plus软件建立了GE气流床煤气化的平衡模型和动力学模型,计算了气化的煤气组成和碳转化率。模型分为热解、气化和气液分离三个阶段。其中,气化阶段又分为初步气化和气化重整,从而获得气化产物在恒定温度下的分布。平衡模型的气化阶段使用了吉布斯反应器RGIBBS,基于吉布斯自由能最小化原理对体系内的气化产物进行计算;动力学模型的气化阶段使用了全混流反应器RCSTR,基于煤气化反应的动力学机理对体系内的气化产物进行计算。模拟值与GE气化炉的实际工程数据进行了对比,结果表明,平衡模型可在一定程度上反映气化结果的变化趋势,但预测结果的准确性有所欠缺,而基于气化反应机理建立的动力学模型能很好地预测GE气化炉的气化结果。对动力学模型中的全混流反应器进行反应时间设定,可以对GE气化炉生产提供一定的指导,结果表明:反应停留时间为3.5s时就可以达到很好的气化效果。温度是影响气化反应速率及产物分布的重要因素,利用煤气化的动力学模型模拟了气化温度对气体组成及碳转化率的影响,结果表明:随着气化温度的升高,CO含量逐渐增加,H_(2)含量基本不变,CO_(2)含量逐渐减小,碳转化率逐渐升高。 展开更多
关键词 Aspen Plus GE气化炉 平衡模型 动力学模型 反应停留时间 温度
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下吸式固定床的生物质O_(2)/CO_(2)分段气化流程模拟 被引量：5
10
作者 郑志行 张家元 +3 位作者 李俊宇 龚卡 罗晓倩 李谦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期239-245,共7页
建立干桦木屑在下吸式固定床气化炉中的Aspen Plus气化模型,该模型预测煤气组成和煤气热值,与文献试验结果吻合良好。利用灵敏度分析模块模拟了氧碳比、CO_(2)/C对气化结果的影响,并提出O_(2)/CO_(2)分段气化流程,对比常规的CO_(2)气化... 建立干桦木屑在下吸式固定床气化炉中的Aspen Plus气化模型,该模型预测煤气组成和煤气热值,与文献试验结果吻合良好。利用灵敏度分析模块模拟了氧碳比、CO_(2)/C对气化结果的影响,并提出O_(2)/CO_(2)分段气化流程,对比常规的CO_(2)气化特征,分析了CO_(2)/C对气化结果的影响。结果表明,纯氧气化时可获得高H_(2)和CO浓度的气化气,但其净CO_(2)排放量较高,氧碳比增加使碳转化率逐渐增加、冷煤气效率先增加后降低;CO_(2)作为气化剂时,随着CO_(2)/C的增加,净CO_(2)排放量逐渐减少,但碳转化率及冷煤气效率大幅降低;与常规CO_(2)气化相比,O_(2)/CO_(2)分段气化在保持低CO_(2)排放量的同时,可有效增加气化过程中的碳转化率及冷煤气效率。 展开更多
关键词 生物质 灵敏度分析 气化 ASPEN PLUS 下吸式固定床
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