Моделирование процесса сжигания газообразного топлива в промышленных печах

Abstract

The proposed article is devoted to the creation of a mathematical model of the combustion process of the gas fuel torch, adequate process in a wide range of parameter changes. After analyzing the process of burning fuel in the torch, the laws of temperature distribution of the gas flow and the material over the entire length of the furnace, as well as the conditions for optimizing the combustion process. During the calculations it was determined that the proportion of burnt fuel along the length of the torch significantly depends on the ratio of excess blast (air consumption per fuel unit). Studies have been conducted that have shown that the deviation of factor of surplus of air blast from the optimum value by the amount of ±0.1 leads to a decrease in the heat flux from the flame on the heating surface of up to 10 %, indicating a significant increase in fuel consumption.

Предложенная статья посвящена созданию математической модели процесса выгорания факела газообразного топлива, адекватной процессу в широком диапазоне изменения параметров. Проанализировав процесс выгорания топлива в факеле, установлены закономерности распределения температуры газового потока и материала по всей длине печи, а также выявлены условия оптимизации процесса сжигания топлива. При проведении расчетов определено, что доля выгоревшего топлива по длине факела существенно зависит от коэффициента избытка дутья (расхода воздуха на единицу топлива). Были проведены исследования, которые показали, что отклонение коэффициента избытка дутья от оптимального значения на величину ±0,1 приводит к уменьшению теплового потока от факела на поверхность нагрева до 10 %, что говорит о значительном увеличении расхода топлива.