DD分解炉燃烧与分解耦合过程的数值模拟

作     者：梅书霞 谢峻林 何峰 金明芳 MEI Shuxia;XIE Junlin;HE Feng;JIN Mingfang

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：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2013年第64卷第3期

页      面：897-905页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家'十二五'科技支撑计划项目(2011BAE29B01) 中央高校基本科研业务费专项资金项目~~ 

主　　题：分解炉 煤燃烧 碳酸钙分解 耦合 数值模拟 

摘      要：针对一实际尺寸的DD分解炉进行了煤燃烧与碳酸钙分解耦合过程的三维数值模拟研究,其中,对连续相采用Euler坐标系下的k-ε双方程湍流模型,采用离散相模型(discrete phase model)进行颗粒相的运动轨迹计算,采用组分运输模型(species transport model)结合涡耗散概念模型(EDC)模拟煤粉燃烧及生料分解过程,采用P-1辐射模型计算气体和颗粒之间的辐射换热。计算所得煤粉燃烬率为86%,碳酸钙分解率为92.9%,与工程实际数据吻合较好,表明模拟结果的可信性。研究结果表明:来自底部向上运动的高速烟气流与两股横向三次风相遇后,汇合成一股高速向上运动的主气流,携带着煤粉流在分解炉中心处向上运动,并偏向位于分解炉侧面的出口方向;煤粉的燃烧主要发生在分解炉下半柱体部分中心处,并形成了高温区;碳酸钙则围绕着高温区迅速分解,其分解过程主要发生在分解炉下半柱体部分。