基于集成优化算法的水泥熟料游离氧化钙预测研究
发布时间：2020-12-04 10:50
水泥熟料的煅烧是水泥生产过程中一个重要的过程,该过程的运行情况会直接影响水泥的最终质量,而直接反应水泥安定性和水泥生产能耗的熟料游离氧化钙（free lime in cement clinker,fCaO）主要就产生于这个过程中。传统水泥熟料fCaO含量检测实时性差,难以实时指导生产,因此深入研究水泥回转窑烧成过程内部的传热机理、群智能算法和机器学习算法,建立水泥熟料fCaO含量预测模型对提高水泥熟料质量、促进水泥行业的节能减排以及提高水泥生产效率有重要作用。本文的具体研究工作如下:首先,针对目前的多相流模型难以追踪煤粉颗粒、无法准确模拟煤粉燃烧反应以及计算难以收敛等问题,提出一种将回转窑内的物料流域和高温烟气流域分开建模的方法,利用两流域之间的交界面进行换热计算,简化回转窑内的传热过程;为了使简化后模型的传热过程不会受简化的影响,本文根据传热学原理在交界面处建立换热补偿模型,同时根据回转窑内部烧成环境,建立水泥回转窑内的煤粉燃烧、辐射和湍流等模型来模拟回转窑内部的流体环境;利用主流计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真软件Fluent对所...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
回转窑内部物料烧结示意图
图 2-2 四通道旋流燃烧器模型示意图体的几何模型建立过程中，考虑到在回转窑内模拟体，因此将回转窑窑体分为两个几何模型，一个几何一个作为物料流体的计算域，两个计算域由交界面虑由于倾斜角和转速引起的厚度变化，交界面长度位置可以由动态休止角 β 和物料中心角 ω 确定，如据填充率 φ 计算：2π sin 况物料填充率为 12%，回转窑转速 0.02rad/s，计算可泥物料的动态休止角 β 在 25°~33°之间，取 β=2料的回转窑内部流体域模型。窑烧结系统的几何模型后，对模型进行结构化网格
- 11 -图 2-4 回转窑系统网格模型件窑中物料表现为复杂的运动及流动状态，即使以现在的拟物料运动的细节，文献[52]关于回转窑中物料运动的研均质流体来近似处理。因此在物料流域内，忽略物料在回 流体材料近似代替回转窑内的物料。确地模拟回转窑转动，将物料计算域的壁面设置为旋转无回转窑转速为 0.05 rad/s，标准工况下四通道的边界条件量设置 2.46 kg/s，回转窑斜度设置 0.035，氧含量设置 0
【参考文献】：
期刊论文
[1]回转干馏炉内颗粒间传热特性的数值模拟[J]. 王擎,李建,王智超,张立栋. 化工学报. 2017(11)
[2]基于IQPSO优化ELM的熟料质量指标软测量研究[J]. 赵朋程,刘彬,孙超,王美琪. 仪器仪表学报. 2016(10)
[3]滚筒内二组元颗粒混合与分离的数值模拟[J]. 胡陈枢,罗坤,樊建人,杨世亮. 工程热物理学报. 2015(09)
[4]回转窑截面物料运动及力链结构的数值试验[J]. 陈辉,刘义伦,肖友刚,李松柏. 中南大学学报(自然科学版). 2015(07)
[5]降低水泥行业煤炭消耗总量减少二氧化碳排放[J]. 中国水泥协会《水泥行业煤炭消费总量控制方案及政策研究》课题组. 中国水泥. 2015(05)
[6]基于局部PSO-LSSVM的水泥f-CaO测量方法研究[J]. 王秀莲,孙旭晨,王卓,苑明哲,刘钊. 控制工程. 2014(06)
[7]基于改进粒子群优化LSSVM的水泥熟料fCaO软测量[J]. 蒋妍妍,李洪林. 现代化工. 2014(06)
[8]回转窑冷态射流和气固两相流数学计算[J]. 尹洪超,沈春艳,刘红,李德付. 硅酸盐学报. 2013(11)
[9]回转窑横截面颗粒流动特性数值模拟研究[J]. 李德付,尹洪超,张明,刘红,解茂昭. 哈尔滨工程大学学报. 2013(06)
[10]Prediction of Free Lime Content in Cement Clinker Based on RBF Neural Network[J]. 袁景凌,陶海征. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2012(01)
本文编号：2897468
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
回转窑内部物料烧结示意图
图 2-2 四通道旋流燃烧器模型示意图体的几何模型建立过程中，考虑到在回转窑内模拟体，因此将回转窑窑体分为两个几何模型，一个几何一个作为物料流体的计算域，两个计算域由交界面虑由于倾斜角和转速引起的厚度变化，交界面长度位置可以由动态休止角 β 和物料中心角 ω 确定，如据填充率 φ 计算：2π sin 况物料填充率为 12%，回转窑转速 0.02rad/s，计算可泥物料的动态休止角 β 在 25°~33°之间，取 β=2料的回转窑内部流体域模型。窑烧结系统的几何模型后，对模型进行结构化网格
- 11 -图 2-4 回转窑系统网格模型件窑中物料表现为复杂的运动及流动状态，即使以现在的拟物料运动的细节，文献[52]关于回转窑中物料运动的研均质流体来近似处理。因此在物料流域内，忽略物料在回 流体材料近似代替回转窑内的物料。确地模拟回转窑转动，将物料计算域的壁面设置为旋转无回转窑转速为 0.05 rad/s，标准工况下四通道的边界条件量设置 2.46 kg/s，回转窑斜度设置 0.035，氧含量设置 0
【参考文献】：
期刊论文
[1]回转干馏炉内颗粒间传热特性的数值模拟[J]. 王擎,李建,王智超,张立栋. 化工学报. 2017(11)
[2]基于IQPSO优化ELM的熟料质量指标软测量研究[J]. 赵朋程,刘彬,孙超,王美琪. 仪器仪表学报. 2016(10)
[3]滚筒内二组元颗粒混合与分离的数值模拟[J]. 胡陈枢,罗坤,樊建人,杨世亮. 工程热物理学报. 2015(09)
[4]回转窑截面物料运动及力链结构的数值试验[J]. 陈辉,刘义伦,肖友刚,李松柏. 中南大学学报(自然科学版). 2015(07)
[5]降低水泥行业煤炭消耗总量减少二氧化碳排放[J]. 中国水泥协会《水泥行业煤炭消费总量控制方案及政策研究》课题组. 中国水泥. 2015(05)
[6]基于局部PSO-LSSVM的水泥f-CaO测量方法研究[J]. 王秀莲,孙旭晨,王卓,苑明哲,刘钊. 控制工程. 2014(06)
[7]基于改进粒子群优化LSSVM的水泥熟料fCaO软测量[J]. 蒋妍妍,李洪林. 现代化工. 2014(06)
[8]回转窑冷态射流和气固两相流数学计算[J]. 尹洪超,沈春艳,刘红,李德付. 硅酸盐学报. 2013(11)
[9]回转窑横截面颗粒流动特性数值模拟研究[J]. 李德付,尹洪超,张明,刘红,解茂昭. 哈尔滨工程大学学报. 2013(06)
[10]Prediction of Free Lime Content in Cement Clinker Based on RBF Neural Network[J]. 袁景凌,陶海征. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2012(01)
本文编号：2897468
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