NST分解炉风煤料配合情况的数值模拟研究

作     者：龙泉名 赵青林 姜洪舟 周尚群 Long Quanming;Zhao Qinglin;Jiang Hongzhou;Zhou Shangqun

作者机构：武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 

出 版 物：《新世纪水泥导报》 (Cement guide for new epoch)

年 卷 期：2022年第28卷第1期

页      面：17-22,I0013页

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：武汉理工大学材料科学与工程学院创新创业训练计划项目(项目编号:CY202036) 

主　　题：数值模拟 CFD 分解炉 流场 换热 

摘      要：根据某公司4000 t/d水泥熟料生产线热工参数测定结果,运用计算流体力学(CFD)数值模拟对其NST分解炉内气流场、煤粉/气流两相流场及其燃烧状态进行分析。其中,对连续相、颗粒相的计算分别采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型;对离散相与湍流之间的相互作用采用随机跟踪模型。燃烧计算则采用有限速率/涡耗散模型。模拟结果表明,该分解炉风、煤、料的配合情况不佳,气固两相不能够高效换热,分解炉内温度分布不均匀导致入窑生料表观分解率较低。煤粉分散不均,随烟气从边侧快速离开分解炉的煤粉停留时间短,在鹅颈管内会产生滞后燃烧现象,加之K^(+)、Na^(+)、S^(4+)、Cl^(-)等离子不能够在分解炉内被及时地完全释放出来,循环富集的部分加大了预热预分解系统结皮堵塞和回转窑内结球的概率,进而影响分解炉的正常运行,这也是局部耐火衬料更换频繁的原因。建议利用本CFD模拟结果开展相应的技术改造以稳定工况,避免不必要的能量损失。