基于數(shù)值模擬的隧道窯能耗優(yōu)化方法研究.pdf

1、隧道窯是衛(wèi)生潔具陶瓷生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，其燒成質(zhì)量將直接影響生產(chǎn)成本和效率。傳統(tǒng)燒成質(zhì)量主要通過人工經(jīng)驗(yàn)來控制，而這種方式無法滿足陶瓷工業(yè)生產(chǎn)的要求，主要因?yàn)橹塾诒ＷC燃燒質(zhì)量而忽略能耗問題。盡管有學(xué)者研究了隧道窯的燃燒熱平衡問題，但未直接指出與能耗的關(guān)系，且未考慮燃燒質(zhì)量。然而，陶瓷企業(yè)的節(jié)能減排迫切需要從質(zhì)量和能耗兩個(gè)方面綜合實(shí)現(xiàn)隧道窯的節(jié)能優(yōu)化。
　　本文以衛(wèi)生陶瓷隧道窯為研究對(duì)象，以提高燃燒質(zhì)量和降低能源消耗為目標(biāo)，分別建

2、立以燃?xì)馑俣取⒅硷L(fēng)速度和爐內(nèi)高度為自變量的燃燒質(zhì)量模型和能耗模型，提出一種基于數(shù)值模擬的隧道窯能耗優(yōu)化方法。因此本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1、針對(duì)隧道窯工藝特性及燃燒過程能耗特性，分析隧道窯燃燒過程熱量吸收和支出方式，建立一種基于熱平衡分析的隧道窯能源消耗模型，揭示能源消耗與燃?xì)馑俣?、助燃風(fēng)速度和爐內(nèi)高度等因素的關(guān)系。
　　2、提出一種基于數(shù)值模擬的隧道窯燃燒模型，針對(duì)隧道窯結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)特點(diǎn)，將生產(chǎn)過程抽象為連續(xù)工藝，并

3、建立三維模型，確定隧道窯熱工特性邊界條件，基于計(jì)算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics，CFD)分析隧道窯燃燒過程。
　　3、提出一種基于數(shù)值模擬的質(zhì)量與能耗多目標(biāo)優(yōu)化模型，利用隧道窯燃燒數(shù)值模擬揭示不同組合參數(shù)下窯內(nèi)溫度變化規(guī)律，面向溫度參數(shù)定義一種均勻性系數(shù)，評(píng)價(jià)數(shù)值模擬燃燒質(zhì)量，并基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立燃燒質(zhì)量模型，結(jié)合隧道窯能源消耗模型，利用遺傳算法實(shí)現(xiàn)燃燒質(zhì)量和能耗多目標(biāo)優(yōu)化。
　　綜合以上