针对纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉局部高温以及NOx排放高等问题,通过ANSYS软件数值研究了不同深度空气分级方案对旋风液态排渣锅炉炉内温度场、组分场及NOx浓度分布的影响.研究结果表明:深度空气分级燃烧不同工况设置合理,形成了良好的富燃料的主燃区与富氧燃尽区,炉内燃烧稳定,旋风燃烧器逆向布置可促进煤粉燃尽,提高锅炉效率.不同深度空气分级工况下,炉内各组分分布特性一致.同时确定了主燃区最佳过量空气系数为0.85,燃尽风量选用逐层降低布置可实现最佳低氮排放,炉膛出口烟温最低为1 375.45 K,炉膛出口 NOx浓度最低为391.14 mg/m3.
在工业生产过程中,温度控制效果关系到产品质量以及安全.因此在钢铁冶炼、石油萃取的生产过程中,选用先进的温控算法的使用是十分必要的.随着工业化进程的加快,电加热方式逐渐取代传统方式成为工业温控的首选.温度控制系统在实际工业过程中的应用非常广泛.电加热炉作为新型、安全的特种工业炉,可以以导热油为热载体,通过热油泵使热载体循环,将热量向热设备传递,是一种高效性的工业温度控制设备.以SXF-4-10电加热炉作为研究对象,分析了传统PID电加热炉炉温控制系统的原理以及温控局限性,最后将蚁群算法以及免疫算法相结合提出改进的温度控制方法并加以仿真实验分析,结果发现改进后的PID控制算法能够提升温控系统的响应速度以及抗干扰性,具有显著的优势.
环形加热炉,简称环形炉,是一种坯料能够在环形的旋转炉底上边移动边加热的连续式加热炉,由于其结构紧凑,保温性能好,且采用天然气作为燃烧介质,具有绿色、节能、环保的特点,目前被广泛应用于铁路轮轴产品的锻造前的加热工序中.本文主要针对目前国内外先进的高速烧嘴在环形炉中的应用,介绍了脉冲燃烧、烧嘴燃烧方式及热负荷的时序控制等内容,从数字化脉冲控制系统、基础自动化控制系统及仪器仪表控制系统等方面详细阐述了高速烧嘴的控制原理及实现形式,在应用于现有的环形炉加热中后,取得了良好的效果.另外,通过总结以往的应用经验,从实际应用的角度证明了高速烧嘴、脉冲控制在环形炉中可行性、可靠性、精确性,为公司后期改扩建环形炉燃烧控制及节能降耗等方面提供了技术保障.
随着"双碳"目标的实施,新能源渗透比例不断提高,源荷两侧的不确定性对多能互补微电网能源管理提出了新的要求.提出了一种调度优化方法,其中考虑了价格型需求侧响应,优化交流负荷曲线匹配风光出力曲线,以提高新能源的消纳率,构建了能源管理模型,模型同时考虑了电力子系统、天然气子系统与热力子系统.模型通过构建风光出力与负荷的不确定集,采用本文提出的随机-鲁棒优化方法解决多能互补微电网调度面临的新能源发电时序波动性、负荷的不确定性等问题;之后,应用线性优化强对偶定理和列和约束生成算法,将模型转化为混合整数线性规划问题,并利用商业化求解器YALMIP/GUROBI对优化模型进行求解.最后,算例从多能互补微电网优化调度结果与不确定性参数对调度结果的影响分析验证了本文优化方法的可靠性.
某循环流化床锅炉高温过热器出现了爆管的现象,爆口附近其他受热面也被吹损.通过宏观检查、化学成分分析、金相检验、力学性能试验、断口分析及能谱分析等方法,对发生爆漏的高过鳍片管样品进行了失效原因的分析,结果表明:样品的角焊缝外观质量有缺陷,焊缝的边缘圆滑过渡不佳,局部存在凹陷,角焊缝其他检验结果及换热管母材与鳍片母材的其它检验结果未见明显异常;样品的爆管类型为应力腐蚀,主要是管屏在运行过程中由于不同位置温度差异大,由于热胀不同产生了应力,此外,角焊缝残留了部分焊接应力.角焊缝外观成形缺陷也加速了爆管的发生.建议对该循环流化床锅炉的高过管屏角焊缝部位进行探伤,若发现焊接缺陷,应及时消除.同时,应采取降低管屏热胀应力的措施,如可将管屏沿中部鳍片纵向切开等.研究结果可为国内其他锅炉同类问题解决提供参考.
钢铁作为我国制造业、建筑业不可或缺的资源,在我国的基础建设中发挥了重要的作用.高炉炼铁是目前进行钢铁加工的主要手段,在热风炉的加热下将从矿山采集的铁原材以及焦炭、煤粉进行混合燃烧,将燃烧产生的热风送入高炉内在进行炼铁加工.热风炉在高炉炼铁中的作用可见一斑.有效的控制热风炉的燃烧过程,保证其蓄热充分,能够最大程度的减少资源浪费.探讨了一种基于神经网络的热风炉模糊控制系统,从热风炉的工艺控制流程入手分析,介绍了基于神经网络的热风炉的模糊控制系统硬件以及软件设计,最后对这一系统的现场实际应用效果进行了分析,结果发现神经网络模糊控制系统具有较高的可行性,提升热风炉的工作效率,保证高炉冶炼的效果.
以某钢厂的生产数据为实践依据,解释低硅20MnCr5(S)汽车齿轮钢的冶炼难点包括硅含量控制和洁净度控制.系统的阐述了 60tEAF-LF-VD-CC流程冶炼低硅20MnCr5(S)的工艺控制思路和关键注意事项.电炉方面包括优化配料结构、缓解终点钢液氧化性、改善炉后预脱氧效果,为后续精炼创造良好初始条件.LF炉精炼方面包括确定渣系配比、弱铝脱氧、扩散脱氧等操作方法,提高钢液脱氧和去除夹杂物效果.VD真空处理之后执行软吹工艺达到夹杂物充分上浮去除效果.连铸方面给出了各项关键工艺参数和操作的控制要求.精炼期精准控制化学成分.通过上述工艺技术解决了的连铸水口结瘤问题,同时达到棒材的氧含量(8～12)× 10-6,夹杂物B细≤1.0级、B粗≤0.5级的控制水平.形成了一套完备的短流程冶炼低硅20MnCr5(S)汽车齿轮钢生产工艺.
讨论了欧陆温度控制仪表在工业热处理炉温度控制系统的设计和应用,结合目前国内外热处理炉在高端铝加工行业上要符合美国宇航标准AMS2750,讨论在当下满足宇航标准条件下,温度控制仪表选型、安装、调试等多维度的综合应用,对温度控制仪表的控制方式也进行了具体描述,从上位机控制系统和仪表自身控制相结合阐述高精度温度控制算法,满足当今热处理设备高精度控制要求.对于一些大尺寸工作区来说,工艺热电偶温度反映炉膛有效区温度,工艺热电偶温度控制得越准确,炉膛温度就会越好.随着我国航空航天事业快速发展,热处理设备控制算法也越来越复杂,由单一的加热器调功控制方式向循环风机和加热器共同控制温度方式发展,热处理设备电气控制系统基于PLC可编程逻辑控制器强大功能支持下,可以完成更加复杂和多样的算法控制,满足较高的控制要求.
随着长流程的转炉炼钢工艺日趋成熟,其炼钢过程正在向高质量、低成本、绿色化的方向不断改进.在原料情况、冶炼钢种、炉容比、转炉排烟能力等生产条件不可改变的情况下,强化提高转炉冶炼的重要方法是保证炉内供氧,氧枪是转炉顶吹供氧的重要设备.而设在烟道设备上保护氧枪的氧枪口装置,对转炉冶炼现场的烟气密封、水冷防护、防止冶炼熔渣飞溅及冲击起着关键性的作用.针对转炉烟道氧枪口使用寿命短的情况,结合氧枪口的使用工况,探讨了影响其使用寿命的各种因素.介绍了一种稀土合金铸造式氧枪口,其有效增加了氧枪口使用寿命,减少了维修及备件成本,有助于保证车间炼钢生产计划的顺利进行,为冶金企业效益的再提高创造了有利条件,有一定的推广价值.
带钢在炉内的运行主要靠炉底辊进行支撑,炉底辊的运行状态是卧式退火炉连续稳定生产的一个重要因素.提升辊是不锈钢退火酸洗机组的重要支撑设备,提升辊的性能质量直接影响退火炉的生产效益.提升辊一般为水冷辊,在实际生产运行中容易发生断裂的情况,会造成退火炉停工停产,严重影响企业生产效益.以某钢厂不锈钢卧式退火炉提升辊断裂为案例,从提升辊的断口形态、炉子生产工艺、炉辊结构等方面分析提升辊的断裂原因,从而针对性地提出改进措施,如优化辊子结构,提高质量管理等,以提高提升辊的使用寿命,避免再次发生提升辊断裂事故,对提升钢厂企业生产效益具有十分重要的应用价值.
工业电炉行业对于市场价格波动较为敏感,且容易受到冲击,因此对目标成本管理更为重要,因此构建了基于工业电炉行业企业经济管理的目标成本管理体系.分析了工业电炉行业企业目标成本管理的基本内涵及管理体系构建原则,根据经济管理模式搭建工业电炉行业企业目标成本管理体系,包括制定总体成本控制目标,向下逐级进行指标分解和过程控制,并以季度或年度为时间单位对各部门的目标成本完成情况进行考核、评分.将该体系应用至D企业中,以此证明该管理体系在工业电炉行业企业动态全过程成本控制活动中具有显著优势,能够降低企业产品成本,提升经济利润.
为了深入了解冶金步进加热炉中钢坯的换热过程,以一种新型燃料分级燃烧器为核心,以某钢厂1422号线3号炉为研究背景,建立了 1:1的全尺寸加热炉模型,同时采用稳态模拟与瞬态模拟结合的方法,研究了钢坯静止在加热炉均热段时的加热过程,得到了此时钢坯的温度分布情况,结果显示:该新型研究方法能够准确地描述步进加热炉加热钢坯时的传热情况;均热段的温度比其他各段的温度约高100 ℃;采用均热段加热时,顶部燃烧器的高温烟气会绕到钢坯下方对下表面进行加热,使钢坯下表面升温更快;加热60 min时钢坯已经达到目标出炉温度,而且温差最小,为9.83 ℃,随后由于均热段的二次加热温差反而增大,最终温差为17.42 ℃;所述工况条件下,钢坯达到目标温度时所用的加热时间和均热时间共64 min,与实际估算的时间80 min相差16 min,基本符合实际情况.
从电炉喷吹技术发展、电炉吹氧工艺、喷粉造泡沫渣机理等角度,对全废钢电炉炉门喷吹技术及工艺进行了研究,并结合水平连续加料电炉冶炼特点,对电炉炉门喷吹技术进行了改进优化.生产实践表明,优化后的炉门喷吹系统可大幅提高废钢熔化速度,降低耐材冲刷,提高碳粉利用率.100t Consteel电炉电耗由400 kW·h/t降至340 kW·h/t,氧耗由30 m3/t(标准)降至26 m3/t(标准),碳粉耗量由28 kg/t降至22 kg/t,炉龄由平均300炉增加至400炉,冶炼周期由48 min缩短至42 min,高效低成本效果显著.电炉炉门喷吹技术下一步的发展方向一定是升级装备技术,提升智能化水平,与现代电炉的发展水平相匹配.
电弧炉项目建设输变电工程造价传统方法主要分析指数间的系数,忽略了电弧炉项目建设工程造价管理模型的准确性,为此提出基于结构导向的电弧炉项目建设输变电工程造价管理模型研究方法.分析电弧炉项目建设输变电工程造价的指标体系,计算电弧炉项目建设输变电工程正常报价的总价,建立电弧炉项目建设输变电工程投标的优化模型,利用工程造价的三角分布参数计算概率密度函数,计算电弧炉项目建设输变电结构的期望值和方差,并对电弧炉项目建设输变电工程造价进行风险评估,完成对电弧炉项目建设输变电工程造价管理模型的研究.实验结果表明,提出方法电弧炉项目建设输变电工程造价管理模型准确性和管理效率均较高.
由于企业CO2的大量排放,对环境造成了不可逆转的破坏,为此,在"双碳"目标的约束下,针对企业提出一种CO2协同减排路径研究方案.采用核算指南和温室气体核算体系,确定制浆造纸联合工厂的核算边界,核算其CO2排放量;通过分析企业CO2排放量的影响因素,确定其与能源消耗间的关系,能耗增加势必是会引起CO2排放量的增长;给出三点CO2协同减排路径方案,从技术水平、管理水平和绿色创新能力三方面共同实现企业CO2的减污降排.通过展开实验测试,结果表明,应用所提方法后,企业的能源利用率、化石燃料燃烧率均得到显著提升,CO2排放量得以控制,企业每年支付能源的费用有所减少.
在800 t/d机械炉排式垃圾焚烧炉焚烧高热值生活垃圾的基础上,运用计算流体力学(CFD)的方法对炉膛结构进行优化研究,探究了炉膛前后拱及后墙板结构设置对炉内温度及速度流场的影响规律,对焚烧炉进行了结构优化分析,以维持焚烧炉燃烧运行稳定.研究结果表明:炉膛前拱结构对焚烧炉内流场分布影响较小,前拱角度设置在38°～60°时,炉内燃烧情况相对稳定;炉膛后拱结构对焚烧炉燃烧运行情况影响较大,为了防止炉内燃烧波动性较大,且避免炉膛内壁发生腐蚀及烧灼结焦等现象,后拱角度宜设置在25°～30°;炉膛后墙板具有较强的导流和辐射作用,当后墙板角度范围设置在60°～72°时,焚烧炉炉内燃烧情况较为稳定.
板式换热器作为海水淡化设备的关键部件,换热器的结构对于整个设备的正常运行、使用寿命以及海水淡化处理的效果都起着关键作用.但长期以来板式换热器的结构设计主要依赖于经验公式,缺乏可靠的设计分析方法.因此,根据板式换热器的结构,通过质量守恒方程、动量守恒方程以及能量守恒方程建立换热器的能量传递数学模型,采用湍流(RNGk-ε)模型建立质量传递模型.使用ANSYS FLUENT建立了板式换交换器的三维几何模型.并模拟了不同工况下的热力学性能.根据模拟结果分析了压力场、温度场、速度场和流动情况.比较分析了换热器在不同流量和冷热流体温差下的传热性能和阻力性能.为了提高板式换热器的效果可通过增加冷流体的流速和增加冷流体和热流体之间的温差来确保更大的传热系数,从而提升换热器的热交换性能.研究结果为不同工况条件板式换热器使用及设计提供了理论支持.
企业为响应国家CO2减排政策,在积极寻求碳达峰,碳中和路径的过程中,了解国际CO2减排效果是十分必要的.在此背景下,研究一种基于时间序列的国际CO2减排效果评价方法.在完成一轮评价指标选取的基础上,利用DEMATEL方法计算评价指标的中心度和净影响程度,以此实现第二轮指标选取.利用改进熵权法计算指标权重.按照时间顺序,选取指标数值并组成指标时间序列,以此为输入并结合权重,基于时间序列构建评价模型,得出国际CO2减排效果评价值,对比划分等级,得出CO2减排程度.结果表明:3个地区的CO2减排效果在初期差别并不大,之后评估值均呈现上升的状态.其中地区1的减排效果一直处在领先状态,从减排效果很差上升到了减排效果好的程度.地区2的减排效果评估值在前4年要大于地区2的减排效果评估值,在第4年开始评估值增幅减缓,直至第5年落后于地区3,最终减排效果只达到一般,而地区3的减排效果在第5年时达到较好程度,甚至接近了最高状态.
钢铁料消耗是衡量炼钢生产技术水平的重要经济指标,在炼钢过程中钢铁料消耗成本占总成本的80％以上,有效降低钢铁料消耗是减少炼钢成本、提高企业竞争力的重要途径.通过对电弧炉炼钢过程进行机理分析,研究电弧炉炼钢过程物料转化规律,建立电弧炉炼钢输入输出平衡关系,得到理论出钢量计算方法.考虑原料特性对于钢铁料消耗的影响,提出以实际出钢量与理论出钢量的比值作为钢铁料消耗评价指标,评价电弧炉炼钢过程中的冶炼操作对钢铁料消耗的影响.采用SQL Server 2012数据库软件与Visual Studio2013开发工具,开发电弧炉炼钢钢铁料消耗评价模型,实现电弧炉冶炼操作对钢铁料消耗影响的评价.为进一步获得各种冶炼操作与钢铁料消耗之间的关系,建立钢铁料消耗优化操作制度奠定基础.
加热炉是在冶金工业中将工件或者物料进行加热到锻造温度的设备.在工业生产中,加热炉的温度与轧制产品的质量具有重要的影响,因此必须保证加热的温度以及均匀性,确保所锻造的产品符合行业要求.主要介绍了一种基于PLC的加热炉炉温智能控制系统,分析加热炉的升温控制要求以及系统基本结构,包括系统设计的硬件以及软件装置,最后对设计的PLC的加热炉炉温智能控制系统设计运行效果进行了检测.运行结果表明该加热炉具有较强的自动调节能力,而且炉温上升比较平稳,当达到预期值之后,基本可以保持炉内温度的稳态,当炉温高于预定值时,温控系统可以及时调整温度,实现加热炉炉温的自动化控制,可以为日后类似的工业加热炉智能化控温提供较好的参考.
