BIM+VR与建筑设计思维交互的耦合度评价及应用建议——以高校建筑设计教学为例

建筑信息模型及虚拟现实技术提高了建筑设计中的信息交互效率,本文以建筑设计教学的交互过程为例,构建了BIM+VR技术与建筑设计基本思维模式的交互耦合研究框架,通过实验对技术与建筑设计思维的关联耦合度进行评价,分析了现有BIM+VR平台系统在逻辑思维、形象思维、直觉思维和灵感思维这4种模式交互中的优势和不足,进一步对应技术系统的智慧性、沉浸性、经验决策性和灵活性提出建议。本研究对促进BIM+VR技术在建筑设计和教学领域的应用具有参考意义,同时对未来技术系统平台的应用研发具有一定的指导作用

Research on High-efficiency and Low-pollution Combustion Technology for Cement Precalciner and Kiln

水泥熟料作为工业生产重要的中间产物，和钢铁、石油和化工产品一样，是国民经济的重要载体，在社会生产中具有重要的应用价值。长期以来，我国的水泥产能和消耗量均占世界的一半以上，在助力城市建设与经济发展的同时，水泥生产因其典型的高污染高耗能特性也产生了大量的污染物，如NOx、SOx、粉尘等。鉴于现阶段的水泥炉窑脱硝处理技术工艺的效率难以进一步提升，因此为了满足日益严格的排放标准，需要研究兼顾高脱硝率和经济性的方法和措施。 水泥炉窑的核心装置包括回转窑和分解炉等，研究其内部的湍流燃烧反应过程对于优化脱硝非常关键。本文在国家重点研发计划项目支持下，提出利用水泥生产过程中常温空气与高温熟料热交换得到的高温空气这一种特殊的产物作为热源对煤粉进行富燃料气化，将得到的热煤气通过燃料分级的布局与分解炉进行耦合，送入分解炉下部的热煤气利用其还原性对烟气中的NOx进行还原，送入分解炉中部的剩余热煤气作为燃料为生料分解提供热量，在此构想下进行了系统化的研究工作。 对现场取得的生料样和煤样进行热重分析等，得到了单煤样、单生料样及不同比例混合样在O2/N2气氛和O2/CO2气氛下的分解特性以及煤粉和生料的组成以及各组分的占比。将基于多种模型和机理耦合的数值方法模拟结果与试验数据比对，选择兼顾计算经济性和准确性的算法进行后续的研究。 针对高温低氧条件下NO还原机理不同于传统选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction，SNCR)脱硝机理的研究结果，在分解炉主燃区中进行高温低氧条件下的直接脱硝数值模拟。结果发现，主燃区脱硝相比于SNCR脱硝具有更高的脱硝效率。仅使用氨氮比(NSR)为0.1-0.2的条件下即可达到30%的脱硝效率，配合SNCR脱硝工艺一起使用，总体脱硝效率比单独使用SNCR脱硝工艺在相同氨氮比设定下提升10%以上。 针对影响气化炉热煤气温度和组分的因素（过量空气系数，蒸汽量，生料量等参数）进行七种工况条件下的数值计算。结果发现，添加生料，添加蒸汽，控制过量空气系数等手段均可以有效控制气化炉内温度。在气化炉内添加生料可以降低分解炉内的生产负荷；蒸汽的加入使得水的气化潜热增加，导致煤耗增加；降低过量空气系数易致煤气化反应程度过低，不利于系统压力平衡。最优调节方法是添加生料进行协同处置，可将添加蒸汽和控制过量空气系数作为辅助手段。 在上文煤粉气化的研究工作基础上，进行了气化炉热煤气耦合分解炉分级燃烧（上下层6:4的热煤气分配比例）与常规煤粉燃烧工况的数值计算。结果发现，热煤气燃料分级工况可以兼顾下锥体区域的NOx脱除效率以及上层主燃区煤气燃烧为生料分解供热的需求。分解炉上部出口处，热煤气燃料分级工况比煤粉直接燃烧工况产生更低的NOx浓度(320 mg/m3 vs 950 mg/m3)，热煤气燃料分级工况大幅提升了煤粉自脱硝效率，降低了后处理成本，具有广泛的应用前景。 针对分解炉内热力型NOx生成量较高的问题，进行了21% vol. O2/79 vol. N2气氛和21% vol. O2/79 vol. CO2气氛下的数值计算。结果发现，CO2作为保护气替换掉空气中的N2后，几乎杜绝了热力型NOx的产生，出口烟气中仅存少量燃料型NOx，浓度仅为空气气氛下分解炉燃烧产生的NOx浓度的1/10 (100 mg/m3 vs 950 mg/m3)，后处理脱硝环节压力大大降低。 在上文O2/CO2燃烧的研究工作基础上，进行了五种工况条件下分解炉O2/CO2气氛下耦合富氧燃烧的数值计算，O2浓度范围为21%-37%，其余组分为CO2。结果发现，随着氧气浓度的增加，烟气量大幅降低，而生料分解率几乎不变。对于降低炉容以及各设备的运行负荷和能耗有利，或在相同烟气量运行条件下可大幅增产。O2/CO2气氛下富氧燃烧最佳浓度为30%，可以兼顾脱硝效率和制氧成本。五种O2/CO2气氛下的出口NOx浓度相比于常规空气燃烧条件下的NOx浓度均大幅降低(125-189 mg/m3 vs 950 mg/m3)，完全满足现阶段国标对于重点地区320 mg/m3的排放限值，对于未来超低排放要求的50 mg/m3的排放限值，也大幅降低了脱硝处理压力。 针对富氧混入回转窑入窑净风因氧浓度提升不明显导致富氧助燃效果提升不明显的问题，进行了两种不同富氧风铲通道流速工况与无富氧常规工况的模拟计算。结果发现，富氧风铲通道设计相比于常规无富氧工况，可有效提升局部氧气浓度，强化主燃区燃烧强度，有利于熟料的煅烧。但富氧风铲通道工况易导致更多N2转变为热力型NOx，该工艺更适合与O2/CO2条件结合使用，实现炉窑一体化运行。</p

一种水泥分解炉煤粉高效气化低氮燃烧技术装置

【中文】本实用新型实施例涉及一种水泥分解炉煤粉高效气化低氮燃烧技术装置，所述装置包括：分解炉，所述分解炉侧壁上部设置至少一个物料入口，以及至少一个第一还原气体入口；所述分解炉侧壁下部设置至少一个第二还原气体入口，以及至少一个高温气体入口；还原气体输送管道，包括至少一个连通至所述第一还原气体入口的第一支路管道，以及至少一个连通至所述第二还原气体入口的第二支路管道；高温气体输送管道,包括至少一个连通至所述高温气体入口的第三支路管道。 【EN】The embodiment of the utility model provides a low nitrogen combustion technology device of cement dore furnace buggy high-efficient gasification is related to, the device includes: the upper part of the side wall of the decomposition furnace is provided with at least one material inlet and at least one first reducing gas inlet; at least one second reducing gas inlet and at least one high-temperature gas inlet are formed in the lower portion of the side wall of the decomposing furnace; a reducing gas delivery duct comprising at least one first branch duct communicating to the first reducing gas inlet, and at least one second branch duct communicating to the second reducing gas inlet; and the high-temperature gas conveying pipeline comprises at least one third branch pipeline communicated to the high-temperature gas inlet

Recognition algorithm for flight targets with intensity and gradient combination in multispectral image

利用人造飞行目标相邻波段光谱辐射强度连续性特点,提出了一种多光谱辐射强度和梯度相组合的目标识别快速算法.该算法首先对多光谱图像进行高通滤波实现背景抑制,而后以残余图像符合高斯统计分布为假设前提,建立了强度周值与光谱梯度闻值的概率密度函数,最后利用3σ准则确定强度阈值以达到噪声中目标和诱饵的检测,确定光谱梯度阔值对二者进行识别,这种依据数据统计特性进行的双阈值确定方法增强了算法的自适应性能.利用此算法进行了强噪声下的目标识别仿真试验,表明了算法的有效性

Recognition algorithm for flight targets with intensity and gradient combination in multispectral image

利用人造飞行目标相邻波段光谱辐射强度连续性特点,提出了一种多光谱辐射强度和梯度相组合的目标识别快速算法.该算法首先对多光谱图像进行高通滤波实现背景抑制,而后以残余图像符合高斯统计分布为假设前提,建立了强度周值与光谱梯度闻值的概率密度函数,最后利用3σ准则确定强度阈值以达到噪声中目标和诱饵的检测,确定光谱梯度阔值对二者进行识别,这种依据数据统计特性进行的双阈值确定方法增强了算法的自适应性能.利用此算法进行了强噪声下的目标识别仿真试验,表明了算法的有效性

水泥分解炉冷态流动特性的数值模拟研究

选取吉林某3200 t/d新型干法水泥生产线作为研究对象,根据水泥生产线中分解炉设备的实际运行监测数据,使用Ansys-Fluent软件进行仿真数值模拟,分析不同的三次风速以及烟气流速对分解炉炉体内部流场的影响,得到了分解炉内部流场的运动规律,模拟结果与生产线中分解炉的实际运行数据具有良好的相符程度。实验分别设定2组不同的三次风速以及烟气流速,三次风速分别设定为25、30、35 m/s,烟气流速分别设定为30、35、40 m/s,结果发现:烟气流速必须与三次风速匹配,三次风速应与烟气流速具有约5 m/s的差值,建议三次风速设定值在25～30 m/s,烟气流速设定值在30～35 m/s

一种水泥分解炉煤粉高效气化低氮燃烧技术装置

本发明实施例涉及一种水泥分解炉煤粉高效气化低氮燃烧技术装置,所述装置包括：分解炉,所述分解炉侧壁上部设置至少一个物料入口,以及至少一个第一还原气体入口；所述分解炉侧壁下部设置至少一个第二还原气体入口,以及至少一个高温气体入口；还原气体输送管道,包括至少一个连通至所述第一还原气体入口的第一支路管道,以及至少一个连通至所述第二还原气体入口的第二支路管道；高温气体输送管道,包括至少一个连通至所述高温气体入口的第三支路管道

一种水泥回转窑富氧风铲式窑头分级燃烧装置与方法

本发明属于水泥生产设备技术领域，为解决现有技术中的回转窑在窑体烧成长度较长，烟气量较大导致风机负荷居高不下的缺陷，本发明的目的在于提供一种水泥回转窑富氧风铲式窑头分级燃烧装置与方法。该装置包括：回转窑，其主体设置为中空管状壁面，管状壁面的两端分别与进口端面和出口端面相衔接；回转窑进口端面设置至少三个物料入口，以及多通道燃烧器和二次风进口3；回转窑出口端面设置有回转窑出口。采用富氧射流的技术手段可以提高窑内烧成温度，拉长火焰形态，扩大高温区范围，强化熟料煅烧强度并缩减烧成所需时间，从而有效缩短窑体长度，较大程度的降低回转窑出口烟气量从而有效降低风机负荷，降低生产成本，达到一定的脱除效率

Numerical Simulation of Oxy-Fuel Combustion with Different O-2/CO2 Fractions in a Large Cement Precalciner

The cement industry is one of the world's largest sources of the anthropogenic CO2 emissions. Thus, it is very urgent to develop new methods to reduce CO2 emissions produced by the cement production. In this paper, the oxy-fuel combustion in large-scale cement precalciners was investigated by the large-scale parallel computational fluid dynamics (CFD) numerical simulations. The effects of pulverized coal combustion on the distribution of the velocity field, temperature field, material components, and NOx concentration were analyzed under O-2/CO2 molar fractions of 21/79, 25/75, 29/71, 33/67, and 37/63. The results showed that the peak of the temperature is gradually increased, which was beneficial for the decomposition of CaCO3. The high-purity CO2 at the outlet can be captured and recycled directly to reduce CO2 emission. Moreover, the relatively pure CO2 atmosphere in the furnace significantly reduced the thermal NOx. The concentration of NO (125-189 mg/m(3)) during the O-2/CO2 combustion was much lower than that of conventional air combustion (>800 mg/m(3))

富氧燃烧技术在水泥分解炉上应用的可行性分析

富氧燃烧是指助燃用的氧化剂中的氧浓度高于空气中的氧浓度。与普通空气燃烧相比,富氧燃烧具有提高火焰温度、降低燃料燃点、加快燃烧速度、促进燃烧完全、减少烟气排量、提高燃烧效率、改善熟料质量、提高产量等优点。美国Cemex's Victorville水泥厂采用富氧燃烧技术,发现了单位吨氧气带来的提产效果先增后降;California Portland's Mojave水