توصيفگر ها :
كوره آهك , مشعل , احتراق , بهينه سازي , آهك كلسينه
چكيده فارسي :
چكيده
اين پژوهش به بررسي رفتار يك كوره آهك دوار افقي در شرايط واقعي بهره¬برداري مي¬پردازد كه در آن تمامي پارامتر¬هاي موثر بر رفتار بهينه كوره توليد آهك كلسينه، ازجمله دما، شكل و طول شعله در مشعل، كانتورهاي توزيع كربن مونوكسيد در كوره، وكتورهاي سرعت گازهاي محوري و چرخشي همچنين هواي اوليه و ثانويه، مورد تحليل و بررسي قرار مي¬گيرند. يكي از موارد بسيار مهم كه ما را از شرايط حاكم بر كوره مطلع مي‌سازد، مميزي فرايندي كوره است. موارد فوق‌الذكر طي دو ماه متوالي يادداشت برداري و ثبت گرديده-است. ميزان آهك، سوخت و كيلوكالري مصرفي كوره، درصد كلسيناسيون، دانه¬بندي محصول قبل از سرند و تعيين موقعيت دقيق مشعل در كوره از مواردي هستند كه پيش از شروع شبيه¬سازي فرايند پخت و احتراق بايد مورد بررسي قرار گيرند. شبيه¬سازي¬هاي سيالاتي در نرم افزار Ansys Fluent 19.3 انجام شده است. در ابتدا شرايط فعلي كوره شبيه¬سازي شده و پارامتر¬هاي مهم نظير شكل و طول شعله و توزيع دما در كوره مورد بررسي قرار گرفته¬است، سپس با در نظر گرفتن چهار شرط اصلاحي و اعمال تغييرات در يك يا چند مورد از درصد دمپر هواي اوليه و ثانويه و فشار گاز¬هاي محوري و چرخشي شبيه¬سازي¬هاي سيالاتي مجدداً انجام شده است. هندسه‌ي مسئله در نرم¬افزار ساليدورك مدل¬سازي و در محيط Design Modeler نرم افزار انسيس ساده¬سازي شده است. پس از شبيه¬سازي حالت فعلي كوره، با اعمال تغييرات با چهار شرط مرزي متفاوت، مي¬توان نتايج شبيه¬سازي سيالاتي حالت فعلي و شرايط اصلاحي را با هم مقايسه كرد. پس از تحليل نتايج به دست آمده، داده¬هاي جديد جهت بهينه¬سازي بر روي كوره اعمال شده و پس از پايداري شرايط كوره مجدداً اندازه¬گيري¬هاي لازم انجام شده است. پس از بررسي و تحليل داده¬هاي مربوط به اندازه¬گيري نهايي، دستاوردهايي همچون: 1- بهبود شرايط و پارامترهاي بهره¬برداري 2- صرفه¬جويي در سوخت مصرفي كوره به ميزان m^3/year)) 1872000 (گاز طبيعي) 3- بهبود راندمان تجهيزات غبارگير و كاهش غلظت غبار ورودي به الكتروفيلتر به ميزان 46.43% نسبت به قبل از بهينه‌‌سازي 4- كاهش مصرف سوخت كوره 5- كاهش بار حرارتي كوره 6- كاهش مصارف انرژي الكتريكي (كاهش درصد دمپر فن مكنده به ميزان 5 الي 10 درصد) حاصل گرديده است.
چكيده انگليسي :
Abstract
This research examines the behavior of a horizontal rotary lime kiln in real operating conditions, in which all the parameters affecting the optimal behavior of the calcined lime production kiln, including the temperature, shape and length of the flame in the burner, carbon monoxide distribution contours in the kiln, Velocity vectors of axial and rotating gases as well as primary and secondary air are analyzed and investigated. One of the most important things that informs us about the furnace conditions is the furnace process audit. The above-mentioned cases have been noted and recorded in two consecutive months. The amount of lime, fuel and kilocalories consumed by the furnace, the percentage of calcination, the granulation of the product before firing and determining the exact position of the burner in the furnace are some of the things that must be investigated before starting the simulation of the firing and combustion process. Fluid simulations were performed in Ansys Fluent 19.3 software. At first, the current conditions of the simulated furnace and important parameters such as the shape and length of the flame and the temperature distribution in the furnace have been examined, then by considering four correction conditions and applying changes in one or more cases of the damper percentage The primary and secondary air and axial and rotating gas pressures of the fluid simulations have been re-done. The geometry of the problem is modeled in SolidWorks software and simplified in the Design Modeler environment of Ansys software. After simulating the current state of the furnace, by applying changes with four different boundary conditions, the fluid simulation results of the current state and modified conditions can be compared. After analyzing the obtained results, new data were applied to the furnace for optimization, and after the stability of the furnace conditions, the necessary measurements were made again. After reviewing and analyzing the data related to the final measurement, achievements such as: 1- improvement of operating conditions and parameters, 2- saving fuel consumption of the furnace in the amount of 1,872,000 m^3/year (natural gas) 3- Improving the efficiency of the dust collection equipment and reducing the concentration of dust entering the electrofilter by 46.43% compared to before optimization. 10 percent) has been achieved.
