分解爐內(nèi)煤粉燃燒與碳酸鈣分解的數(shù)值模擬.pdf

1、分解爐是干法水泥生產(chǎn)線中主要的反應(yīng)容器，其承擔(dān)著煤粉的燃燒放熱及水泥生料的吸熱分解。分解爐在工程實(shí)際中的引用，可以使回轉(zhuǎn)窯的容量增加、窯的熱負(fù)荷減輕，并降低污染物排放量。對(duì)分解爐的研究，隨著CFD方法的發(fā)展，數(shù)值模擬方法越來(lái)越被人們所重視，隨著計(jì)算機(jī)內(nèi)存、速度的不斷提高，數(shù)值模擬已經(jīng)成為分解爐開(kāi)發(fā)研究的有效手段。
　　 本文基于FLUENT6.3軟件，主要工作如下:
　　 對(duì)分解爐進(jìn)行建模，選擇合適的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和數(shù)量，首先

2、對(duì)三維氣相流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，選用適合的計(jì)算方法，湍流模型，邊界設(shè)置等，然后分析分解爐內(nèi)氣相流動(dòng)規(guī)律。再對(duì)三維氣相湍流流場(chǎng)模擬后，采用DPM離散相模型對(duì)爐內(nèi)氣-固兩相湍流流場(chǎng)進(jìn)行模擬。在上述模擬基礎(chǔ)上，先進(jìn)行爐內(nèi)三維湍流伴煤粉燃燒流場(chǎng)的模擬，最后探討分解爐內(nèi)氣-固兩相伴煤粉燃燒和碳酸鈣分解的數(shù)值模擬。采用有限速率/渦耗散模型進(jìn)行對(duì)煤粉燃燒和碳酸鈣分解模擬。
　　 本文所得結(jié)果如下:
　　 氣相湍流流場(chǎng)模擬采用Realiza

3、ble(帶旋流修正)k-ε模型和SIMPLE方法進(jìn)行模擬，得到速度、壓力分布。結(jié)果表明分解爐內(nèi)流場(chǎng)基本為噴射流，流動(dòng)不均。所得模擬結(jié)果符合爐內(nèi)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。氣-固兩相流場(chǎng)模擬采用DPM模型，得到爐內(nèi)速度、生料顆粒軌跡和煤粉顆粒軌跡。煤粉和生料噴入爐內(nèi)后，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散、混合，基本上以噴射流的形式上升，小部分有旋流存在，有利于延長(zhǎng)物料的停留時(shí)間。煤粉燃燒與碳酸鈣分解的模擬，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)反復(fù)試算，采用有限速率/渦耗散模型進(jìn)行模擬。從而