Конференции ИВТ СО РАН

VII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (с участием иностранных ученых)

1-3 ноября 2006 года, Красноярск, Россия

Тезисы докладов

Математическое моделирование

Математическое моделирование горелочного устройства для дожигания электролизных газов

Серебренников Д.С., Необъявляющий П.А.

КГТУ (Красноярск),
ИВМ СО РАН

В экологически-вредных выбросах алюминиевых заводов доля электролизного производства составляет более 80%. При электролитическом производстве алюминия образуются пылегазовая смесь, которая собирается в укрытии колокольного типа, прикрепляемом к нижней части анодного кожуха по периметру ванны. Основную роль в обезвреживании уходящих колокольных газов играют горелочные устройства, в которых происходит дожигание смолистых и горючих компонент газа, являющихся вредным фактором производства.

Основным условием эффективного сжигания топлива является тщательное перемешивание газовоздушных потоков. С учетом теории и практики сжигания газообразного топлива, опыта применения горелочных устройств для дожигания анодного газа алюминиевого производства можно сделать вывод, что повышение эффективности дожигания анодного газа можно обеспечить улучшением аэродинамики смешения, повышением устойчивости факела горения, увеличением длительности пребывания горючих частиц в зоне горения, повышением температуры горения, регулированием расхода воздуха в горелках и объема газоотсоса от горелочных устройств.

На данный момент не существует достоверной инженерной методики расчета и оптимизации горелочных устройств. Поэтому оптимальным решением существующей проблемы является математическое моделирование.

В настоящей работе использовался пакет компьютерных программ "SigmaFlow". Этот пакет предназначен для расчета пространственных течений жидкости и газа, тепломассопереноса и химического реагирования в промышленных устройствах.

При моделировании горелочного устройства решалось обобщенное уравнение переноса и использовались следующие модели процессов: модель движения газа, модель турбулентности, модель теплопередачи излучением, модель горения.

Анализ результатов моделирования, показал, что в исследуемом горелочном устройстве смешение осуществляется в спутном потоке и в связи с этим область реагирования газов затягивается до выхода из горелочного устройства, что свидетельствует о худшем перемешивании газов и необходимости больших избытков воздуха для полного дожигания горючих газов.

Исследование горелочного устройства выявило необходимость его модернизации или разработки нового устройства и способов сжигания анодного газа. Для эффективной работы необходимо выполнение мероприятий по повышению качества смешения анодного газа и воздуха, температурного уровня в горелке, по стабилизации процесса горения, регулированию расхода воздуха.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]