【研究背景】
目前，能源消耗不断加剧、排放标准日益严格，这两大现状在一定程度上影响着钢铁行业的发展。钢铁属于高能耗产业，钢铁行业的生产能耗占我国国民经济总能耗高达 13%；同时，钢铁行业的余热资源十分丰富，大约占该行业总能耗的33%。高炉炼铁的高温余热资源主要由三部分构成：产品余热、废气余热和熔渣余热。其中前两者已经得到有效的回收利用，然而高炉熔渣余热至今还没有找到成熟有效的利用途径。钢铁渣是钢铁生产过程中最主要的副产品，也是余热资源的主要携带者，其中高炉渣中蕴含的余热资源占所有钢铁渣余热资源的80%，每生产1 t生铁要副产0.3~0.6 t高炉渣，而且其温度高达1500°C，蕴含着丰富的热量。每吨熔渣约含有1770 MJ的热量，大约相当于61 kg标准煤。但我国对高炉渣的利用率较低，如果不能将这部分热量进行回收利用，则会造成能源的二次浪费。因此高炉渣的余热回收对钢铁行业的节能减排尤为重要。
【工作介绍】
【核心内容】
图1热颗粒无量纲温度、气体无量纲温度随时间的变化
图2 不同粒径颗粒系统换热率（a）对流换热率（b）辐射换热率随时间的变化
图3 各个换热方式贡献率随时间的变化
图4 不同粒径颗粒系统的余热回收火用及火用效率
图5 床层高度对换热效果的影响
图6 颗粒质量流率对换热效果的影响
图7 颗粒初温对换热效果的影响
图8 气体流速对换热效果的影响
图9 不同颗粒系统Nu数的试验值与预测值
Lin Qiu, Dawei Sang, Yanli Li, Yanhui Feng, Xinxin Zhang, Numerical simulation of gas–solid heat transfer characteristics of porous structure composed of high-temperature particles in moving bed, Applied Thermal Engineering, 2020, DOI:10.1016/j.applthermaleng.2020.115925
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