转炉烟气全干法余热回收系统数值模拟及结构优化

来源：上海理工大学学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：廖世豪，金晶，彭臻杰，林文佺

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,宝钢工程技术集团有限公司，上海 201999

摘要：针对转炉烟气全干法余热回收系统全流场研究空缺的问题，以80 t转炉烟气全干法余热回收系统为研究对象，运用数值模拟结合理论计算的方法，探索了适用于该系统的模型简化方法，进而对烟气全换热流程开展数值模拟及分析，并探讨了系统结构的优化方案。结果表明：建模采用锯齿形壁面代替水冷壁，平行圆管代替换热屏，可以在大量减少网格数的同时，保证数据准确性；烟气在系统流动过程中，烟气均匀度先下降后上升，温度下降先快后慢，管壁附近存在多个低速区。对于采用水冷壁及换热屏进行换热的中温换热段，即余热锅炉Ⅰ、Ⅱ，增加换热屏数量比单纯增大管径对提高换热量更有效。对于只采用换热屏进行换热的低温换热段，即余热锅炉Ⅲ和高低温省煤器，综合压降及换热效果，选择96～141 mm为换热屏间距是合理的。

关键词：全干法余热回收;数值模拟;模型简化;传热特性

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51976129)