分解爐內煤粉燃燒與NO生成的數(shù)值模擬研究.pdf

1、分解爐是新型干法水泥生產系統(tǒng)的核心和關鍵設備，系統(tǒng)內部的流場非常復雜，燃料燃燒和生料分解這兩個反應是懸浮于氣流中進行的，各過程相互制約，研究起來相當困難。同時，隨著水泥工業(yè)NOx排放標準的提高，開發(fā)水泥預分解窯系統(tǒng)低NOx技術及裝備已成為必然趨勢。分解爐是實施水泥窯低NOx煅燒技術的關鍵設備，開展分解爐內煤粉燃燒流場分布及NOx生成與控制研究有重要意義。
　　 本論文總結和分析了水泥工業(yè)煤粉燃燒以及NOx生成與控制的國內外研究現(xiàn)

2、狀與進展。采用計算流體力學（CFD）數(shù)值模擬的方法，以FLUENT軟件為平臺，對1000t/d噴騰式分解爐內三維湍流流場進行了研究。對煤粉燃燒流場進行模擬，水泥分解爐內的物理化學過程進行深入地分析，并結合已有煤粉燃燒和NOx生成模型，對水泥分解爐內NOx的生成進行數(shù)值模擬研究，對水泥分解爐內NOx生成機理及分布規(guī)律進行了深入的分析，考察了溫度、噴氨及分煤對脫硝的影響。
　　 通過模擬，得到以下結論：煤粉自進煤口進入分解爐后，在承

3、載它的空氣.煙氣流的攜帶下彌散于爐膛空間，煤粉燃燒的最佳區(qū)域主要在分解爐的下部爐體，分解爐管道內溫度分布均勻，出口溫度較高。分解爐內溫度分布均勻，NO在煤粉燃燒區(qū)域內形成，NO按生成機理可分為熱力型NO和燃料型NO，但主要以燃料型NO為主；采用爐底噴氨的方法，可顯著降低分解爐排放的NO量，當入爐煙氣中NH3含量為8％時，脫硝率可達到89.8％。燃料分級技術使分解爐出口的NOx降低80％以上，同時保證生產系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。