套筒石灰窑换热器管束堵塞后快速检修技术研究

发布时间：2017-04-26 13:09

  本文关键词：套筒石灰窑换热器管束堵塞后快速检修技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：活性套筒石灰窑由于其结构紧凑、占地面积小、能耗低、石灰活性度高、生烧过烧率低、经济效益明显,被越来越多的钢铁生产企业所采用。然而,部分企业在使用中出现了套筒窑换热器管束堵塞现象。清理周期比较短,清理时间长,清理难度大,对窑况影响较大,最终影响产量和质量。换热器作为环形套筒窑的热交换装置,它保证着窑内的热量和气体流量的平衡和工艺参数的稳定,在很大程度上影响着生产的石灰质量。因此,对套筒石灰窑换热器管束堵塞的机理进行深入探索,研究应对由于换热器堵塞所带来的问题及解决方法,对套筒石灰窑的推广和应用是非常重要的。为此本文做了如下几个方面的研究工作：本文介绍了套筒石灰窑的系统组成、工艺流程以及换热器的结构组成,同时还介绍了换热器的工作原理以及换热器堵塞物的物理及化学特性。利用Fluent软件对换热器内部热力场进行数值模拟,通过模拟后得出的热力场云图,可以更直观的看出换热器在堵塞前后换热效果的变化。通过研究套管长度、外径以及材料,找出一种最适合在换热器管束内部插入和拔出且耐腐蚀的材料。通过对多种清理工具的研究,使用自主研发的风动螺旋钻清理换热器,用时最少,清理效果最理想。通过对换热器实行掺冷风,调节进入换热器废气的温度,使废气中的灰尘提前结晶。本课题结合天津钢铁联合特钢有限公司的三座600T活性套筒石灰窑生产运行特点,针对换热器堵塞的问题,在利用已有的基本理论和研究成果的基础上,分析换热器堵塞对石灰质量造成的影响以及在检修中对活性石灰窑的使用寿命的影响。
【关键词】：活性套筒窑石灰窑 换热器 堵塞 套管
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ177.26
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-24
• 1.1 选题背景及意义14-16
• 1.2 研究现状16
• 1.3 论文研究内容16-17
• 1.3.1 管束内安装套管17
• 1.3.2 管束清理工具的优化17
• 1.3.3 实行掺冷风工艺17
• 1.4 石灰窑简介17-22
• 1.4.1 石灰窑煅烧机理17-19
• 1.4.2 套筒石灰窑工作原理19-20
• 1.4.3 石灰窑结构及特点20-22
• 1.5 本章小结22-24
• 2 换热器工作原理及结构24-32
• 2.1 换热器的工作原理24-25
• 2.1.1 板式换热器的工作原理24-25
• 2.1.2 套筒石灰窑换热器的工作原理25
• 2.2 管式换热器的主要优、缺点25-26
• 2.3 套筒石灰窑换热器的结构及主要零部件26-31
• 2.3.1 筒体27
• 2.3.2 换热管27-29
• 2.3.3 膨胀节29-30
• 2.3.4 废气进口30
• 2.3.5 废气出口30-31
• 2.4 本章小节31-32
• 3 换热器堵塞机理分析32-40
• 3.1 原料分析32-34
• 3.2 燃料情况分析34-35
• 3.3 换热器堵塞物分析结果35-38
• 3.3.1 堵塞物取样与初步分析35
• 3.3.2 换热器入口水平管积灰35-36
• 3.3.3 换热器顶部耐火砖结垢36-37
• 3.3.4 换热管入口堵塞物和换热器管内粘结物37
• 3.3.5 堵塞物能谱分析37-38
• 3.5 换热器结垢的原因分析38-39
• 3.6 本章小结39-40
• 4 换热器内部热力场数值模拟的建立40-52
• 4.1 计算流体力学软件简介40-42
• 4.2 换热器热力场数值模拟所需的理论知识42-45
• 4.2.1 流体流动的控制方程42-43
• 4.2.2 湍流模型的选择43-45
• 4.3 换热器传热计算的基本理论45-47
• 4.3.1 传热方程式46
• 4.3.2 热平衡方程式46-47
• 4.4 换热器三维模型的建立47-48
• 4.5 换热器网格划分48-49
• 4.5.1 ICEM软件介绍48
• 4.5.2 网格划分48-49
• 4.6 边界条件的设定49-50
• 4.7 换热器热力场的分析50-51
• 4.8 本章小结51-52
• 5 解决换热器堵塞的技术实现52-60
• 5.1 主要研究过程52-58
• 5.1.1 换热器管束内套管的研发52-54
• 5.1.2 换热器管束清理工具的优化54-56
• 5.1.3 换热器实施掺冷风工艺56-58
• 5.2 实际达到的效果58
• 5.3 作用和意义58
• 5.4 本章小结58-60
• 6 总结与展望60-62
• 6.1 主要结论60
• 6.2 展望60-62
• 6.2.1 该技术与国内外水平对比60-61
• 6.2.2 该技术达到的水平61
• 6.2.3 市场分析61
• 6.2.4 经济效益分析61
• 6.2.5 前景分析61-62
• 参考文献62-64
• 致谢64-66
• 作者简介及读研期间主要科研成果66

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