旋噴結合水泥分解爐的優(yōu)化設計研究.pdf

1、隨著水泥工業(yè)的不斷發(fā)展，國家政策不斷向新型干法水泥生產技術傾斜。水泥分解爐作為新型干法水泥生產技術的核心，其改造和優(yōu)化設計越來越得到重視。針對當前較為常見的旋噴結合分解爐，結合數(shù)值模擬技術，本文提出了一種新的優(yōu)化設計方法。 本文首先介紹水泥旋噴結合分解爐爐內的物理化學模型，包括湍流模型、顆粒運動模型、煤粉燃燒模型、生料分解模型、顆粒與氣體之間的傳熱模型。然后對一臺工業(yè)實際運行的旋噴結合分解爐進行數(shù)值模擬，并將數(shù)值模擬結果與實際測

2、值進行對比分析，驗證了采用的物理化學模型的合理性。 在三維數(shù)值模擬的基礎上，借鑒傳統(tǒng)的優(yōu)化設計模型，解決了對分解爐進行優(yōu)化設計所必須解決的三個問題。利用正交表的方差分析確定被優(yōu)化變量的影響顯著性問題，指導優(yōu)化設計方向；利用神經網絡解決目標函數(shù)的構建問題；結合優(yōu)化目標，利用遺傳算法求得被優(yōu)化參數(shù)的最優(yōu)值；然后提出旋噴結合分解爐的優(yōu)化設計新方法。最后利用此方法對一特殊的非線性函數(shù)進行了驗證，將優(yōu)化得到的結果與通過代數(shù)理論得到的最優(yōu)值

3、進行對比分析，驗證了此優(yōu)化設計方法的可靠性。 然后利用優(yōu)化設計模型對某旋噴結合分解爐的結構參數(shù)進行了優(yōu)化設計，取得良好的優(yōu)化效果。 在分解爐爐內物理化學模型以及優(yōu)化設計模型的基礎上，利用Visual C＋＋、FORTRAN和OpenGL混合編程技術，開發(fā)了旋噴結合分解爐優(yōu)化設計平臺。此平臺實現(xiàn)的功能有：結構參數(shù)、運行參數(shù)以及計算參數(shù)的輸入，提供云圖、等值線、矢量三種可視化的方式來顯示分解爐內各種標量場和矢量場，正交表設計