机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (20): 289-299.doi: 10.3901/JME.2024.20.289
程海鹰1, 李旋1,2, 张勇3
CHENG Haiying1, LI Xuan1,2, ZHANG Yong3
摘要: 骨料烘干多采用燃油和燃气作为燃料,若采用煤粉作为燃料可显著降低运行成本。为有效控制煤粉燃烧行为良性发展,改善煤粉燃烧效率及降低NOX排放,将分级配风技术应用于骨料烘干煤粉燃烧系统。以LB2000型骨料烘干设备为研究对象,建立骨料烘干煤粉燃烧系统计算模型,探索分级配风参数对燃烧效率和NOX排放量的影响规律,并建立响应面控制模型,采用非支配排序遗传算法Ⅱ(Non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)综合优化分级配风参数。研究结果表明:适当增加空气供给量不仅可促进煤粉充分燃烧且可保证NOX排放处于较低水平;一定范围内增加燃尽风率,可使烘干筒高温区温度下降及其后半段温度提高,这有利于提升骨料烘干效果和质量,且在燃烧区形成局部缺氧的环境,NOX的生成量降低;合理的空气分级深度可放缓煤粉燃烧的剧烈程度,二次风能改善煤粉与空气混合效果,进而促进煤粉燃烧充分。依据燃烧效率和排放特性,可确定过量空气系数合理取值范围为1.25~1.35,燃尽风率取值范围为0.6~0.7,空气分级深度取值范围为0.4~0.6。通过优化确定过量空气系数1.337 5,燃尽风率0.647 7,空气分级深度0.599 9为最优参数。
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