1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济的快速发展，能源的重要性在当今社会越来越显著，其战略意义对于一个国家来说是不容置疑的，一个国家的经济发展必然需要消耗大量的能源。纵观世界各国，其经济发展水平与能源的消费量之间存在着密切的关系。随着经济的不断增长，中国的耗能总量也逐年增加，2017年已经达到了44.9亿吨标准煤。不仅如此，发达国家的人均gdp较高，人均能耗也比较高，二者有着很强的正相关性，但不同国家对于能源的利用率和对能源的依赖程度却有着显著的差别。相比较于西方较发达的国家，中国目前仍处于重工业化发展的阶段，能源利用率低、耗能比例大、经济效益差是中国能源利用中存在的主要问题。一些高耗能行业如钢铁、电力、建材、石油、化工、纺织等行业的产品单位能耗比国际发达国家先进水平高出许多。

我国能源形势十分严峻，能源利用率低和经济效益差是目前我国能源利用面临的最大问题。钢铁企业作为耗能大户，一次能源耗量大、二次能源利用率低严重制约了其经济发展，同时大量的废气、废渣等排放对环境也造成了污染。造成我国能耗高、能源利用率低的主要原因有产业结构不合理、生产工艺相对落后的因素；除此之外，工业耗能中至少有50%的各种形式的余热被直接废弃，工业余热利用率低是造成能耗高的一个十分重要原因。因此从另一角度看，中国的节能的潜力是十分巨大的。余热资源作为一种时常被忽视并且被浪费的能源，形式多样、温度范围广，利用率提升空间很大。目前，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的 17％～67％，其中的60%的余热资源是可以被回收被利用的。合理并且充分的利用工业余热，这样可以降低单位产品的能耗，也可以取得非常可观的经济效益。根据统计，日本新日铁公司余热回收率已经达到了 92％以上，能耗费用仅占产品成本的 14％。我国的一些先进企业，如宝钢余热余能回收率仅为68％，其能源费用占产品成本的比例高达21.3％。而大多数钢铁企业余热余能回收率状况更加不好，大多低于 50％，能源费用占产品成本高达 30％以上。这也说明，我国工业节能降耗的市场潜力是十分巨大的。

对于工业余热的利用，余热锅炉是一个十分理想、十分高效的方式。余热锅炉是指利用工业废气、废料或废液中的余热加热给水，产生蒸汽的设备，是余热回收过程中最重要的部件。因此，相关余热锅炉运行的分析和优化己成为现阶段余热利用研究的重点。随着余热锅炉结构系统的复杂化及工况的多变性，相关动态特性对余热锅炉的安全、高效运行具有重要意义。设置余热锅炉来回收热量，既可以提高整个装置的热效率，提高生产的安全性，提高装置的经济性，也可降低能耗，减少废气、废渣等排放，防止对环境造成的污染和热辐射，对环境的保护作用无可替代，对于一个国家的工业发展，早日实现中国的智能制造、工业4.0等具有战略性指导意义。。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容： 1）.阅读相关文献，熟悉课题的相关背景内容。2）.完成bh18型燃烧器锅炉模型的建立。 3）. 完成燃烧模型的选取、湍流模型的选取、离散模型的选取、传热模型的选取和基于fluent的模拟。 4）. 完成模拟结果分析并整理。

目标：基于fluent模拟分析余热锅炉的燃烧过程，分析并整理模拟结果，优化燃烧模型，掌握锅炉模型的建立，燃烧、湍流、离散模型的选取。

拟采用的技术方案及措施：

3. 研究计划与安排

第1—3 周： 英文翻译，完成开题报告和文献综述。

第4周： bh18燃烧器余热锅炉模型的设计。

第5周： 余热锅炉模型模型的建立。

4. 参考文献（12篇以上）

1）. 资新运. ＤＰＦ燃油助燃再生燃烧器结构的数值模拟与优化， 军事交通学院， 2013.

2）. 李新. 柴油机排气加热燃烧器热力特性数值模拟. 燃烧科学与技术， 武汉理工大学汽车工程学院， 2009.

3）. 蒋博. 废液燃烧器燃烧数值模拟研究. 硕士学位论文， 华北电力大学， 2015.