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四通道煤粉燃烧器流场数值模拟研究

四通道煤粉燃烧器流场数值模拟研究

作者：王雪瑶武汉理工大学

学位级别：硕士

回转窑燃烧器是烧制水泥的重要部件之一,它为整个水泥回转窑系统提供热源,只有性能优良的燃烧器才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧空间内迅速均匀分布、及时起火、完全燃烧并按照要求提供充足的热量,形成一个合理的温度场和热工制度,从而... 详细信息

回转窑燃烧器是烧制水泥的重要部件之一,它为整个水泥回转窑系统提供热源,只有性能优良的燃烧器才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧空间内迅速均匀分布、及时起火、完全燃烧并按照要求提供充足的热量,形成一个合理的温度场和热工制度,从而使回转窑系统充分发挥功能,做到优质、高效、低耗长期安全运转同时满足环境保护的需要。由于燃烧器系统内发生着多相流、燃烧、燃料分解等复杂的物理化学过程,因而对燃烧器性能的深入研究对于降低水泥烧制成本、提高水泥厂的生产能力,促进水泥行业的发展具有重大的意义。随着计算机软硬件技术的飞速发展,以计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简写CFD)为理论基础的数值模拟技术迅速发展和成熟,并在诸如航空航天等高科技领域中得到了众多工程实践的证实。CFD技术对这些领域中流动、传热、燃烧、化学反应、多相流等问题的高精度数值预测使其在越来越多的工程中得到推广和应用。本课题着重研究了四通道煤粉燃烧器冷态下的内部流场分布情况,分析了喷煤管各风道的不同结构以及不同风速对冷态流场分布的影响,同时分析了不同冷态工况下的回流区的分布情况,试图找到燃烧器冷态流场分布的规律性,从而达到在理论上指导燃烧器结构改进的目的。此外,数值模拟技术可以解决热模试验所需的经费问题,而且可利用数值模拟技术适应多种可变因素。随着计算机技术的发展,计算机数值模拟仿真技术在建材行业也得到了广泛的应用,本课题使用三维造型软件Solidworks和CFD仿真软件FLUENT完成了对燃烧器的三维造型及性能仿真,通过对仿真结果的比较与分析得出了流场分布与相关影响条件的关系,为后续的多相流动及燃烧工况的研究提供了理论依据。

关键词：四通道煤粉燃烧器 κ-ε模型数值仿真计算流体力学(CFD)

基于Fluent四通道煤粉燃烧器流场数值模拟

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机械科学与技术 2012年第1期31卷 63-66页

作者：彭家强宋丹路宗营营西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010

针对某大型工业四通道煤粉燃烧器进行了研究,通过使用UG和Fluent软件分别对该燃烧器进行三维建模和结构化网格划分。采用Realizableκ-ε湍流模型和Simple算法,研究了该燃烧器内流场的变化并对其进行数值分析与仿真,获得了与实际情况相... 详细信息

针对某大型工业四通道煤粉燃烧器进行了研究,通过使用UG和Fluent软件分别对该燃烧器进行三维建模和结构化网格划分。采用Realizableκ-ε湍流模型和Simple算法,研究了该燃烧器内流场的变化并对其进行数值分析与仿真,获得了与实际情况相符的流场分布图。结果证明了仿真结果的可靠性和采用Realizableκ-ε模型的可行性。

关键词：四通道煤粉燃烧器数值模拟 Realizableκ-ε模型优化

四通道煤粉燃烧器在1000t／d熟料RSP预分解窑生产线上的应用

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莱钢科技 2003年第2期 31-33页

作者：赵振华王玉霞赵恒延陈红梅鲁碧建材有限公司

本文介绍了四通道煤粉燃烧器的燃烧机理和结构特点以及在干法预分解窑烧成系统中的应用情况，并通过对相关设备进行改造，取得了明显的应用效果。

关键词：干法预分解窑水泥生产线四通道煤粉燃烧器燃烧机理设备改造

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四通道煤粉燃烧器冷态数值模拟研究

科学家 2017年第4期5卷 58-58,60页

作者：李少宁陈志荣肖东华电重工股份有限公司北京100070 双良节能系统股份有限公司江苏无锡214444 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

回转窑内流动非常复杂，通过冷态数值模拟研究了解燃烧器的空气动力场特性，是一项必不可少的研究工作，也是一种省时、省力、效率高、灵活性强的试验方法。本文通过对NC型四通道煤粉燃烧器在不同结构、运行参数下的空气动力场特性进行... 详细信息

回转窑内流动非常复杂，通过冷态数值模拟研究了解燃烧器的空气动力场特性，是一项必不可少的研究工作，也是一种省时、省力、效率高、灵活性强的试验方法。本文通过对NC型四通道煤粉燃烧器在不同结构、运行参数下的空气动力场特性进行研究，讨论回流区的形成原因，分析回流量的范围，指导同类燃烧器的合理设计与优化运行。

关键词：回转窑四通道煤粉燃烧器冷态数值模拟

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回转窑冷态射流和气固两相流数学计算

硅酸盐学报 2013年第11期41卷 1527-1533页

作者：尹洪超沈春艳刘红李德付大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024

应用数学方法研究了回转窑内冷态射流、气固两相流湍流场的流动特性及颗粒运动轨迹。应用文献中单相冷模实验对数学方法进行了有效验证,并分析四通道燃烧器各风道送风参数对窑内气流混合、回流大小及旋流强度的影响。在单相模型基础上,... 详细信息

应用数学方法研究了回转窑内冷态射流、气固两相流湍流场的流动特性及颗粒运动轨迹。应用文献中单相冷模实验对数学方法进行了有效验证,并分析四通道燃烧器各风道送风参数对窑内气流混合、回流大小及旋流强度的影响。在单相模型基础上,加入离散相颗粒轨道模型,考察在气相湍流场中喷入煤粉时气体运动及颗粒分布特性。结果表明:中心风对中心回流区的形成有重要影响;若使内旋流风与外直流风形成更强的速差射流,促进一次风对高温二次风的卷吸回流,将有利于煤粉燃烧;在重力作用下,随着煤粉粒径的增大,沉积在窑底部的煤粉越多;粒径为30μm的煤粉颗粒在窑内分布比较均匀。

关键词：冷态射流四通道煤粉燃烧器颗粒轨道模型数值模拟

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四通道燃烧器运行参数对回转窑温度影响研究

热科学与技术 2017年第3期16卷 229-235页

作者：肖东陈志荣王媛魏纳西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 双良节能系统股份有限公司江苏无锡214444 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

针对四通道煤粉燃烧器存在着风量匹配不合理、燃烧温度低、煤耗高以及火焰形状不合理等问题,根据热工测试结果,提出了一种计算回转窑内热量的经验计算方法,得出回转窑内烟气、物料与窑壁沿轴向一维的温度分布。研究表明:对现场使用的燃... 详细信息

针对四通道煤粉燃烧器存在着风量匹配不合理、燃烧温度低、煤耗高以及火焰形状不合理等问题,根据热工测试结果,提出了一种计算回转窑内热量的经验计算方法,得出回转窑内烟气、物料与窑壁沿轴向一维的温度分布。研究表明:对现场使用的燃料,过量空气系数为1.10是四通道煤粉燃烧器一个较好的操作状态,有利于产生较大的内、外回流区,保证较长的高温带分布,满足煤粉及时、完全燃烧,同时避免形成局部高温。

关键词：水泥回转窑四通道煤粉燃烧器煤粉燃烧

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回转窑水泥厂节能技改交流会将在宁召开

水泥工程 2002年第5期 42-42页

随着企业现代化发展战略的实施及市场竞争的日趋激烈,提高产品质量、降低能耗、依靠科技进步挖掘企业潜力,是水泥企业当前及今后必然选择的技术路线。为此,国家建材工业技术情报研究所与水泥工程杂志社拟于 2002年11月初在南京联合举办... 详细信息

随着企业现代化发展战略的实施及市场竞争的日趋激烈,提高产品质量、降低能耗、依靠科技进步挖掘企业潜力,是水泥企业当前及今后必然选择的技术路线。为此,国家建材工业技术情报研究所与水泥工程杂志社拟于 2002年11月初在南京联合举办“回转窑水泥厂节能技改暨新型干法窑生产技术经验交流会”,这次会议将邀请国内各水泥科研设计院所的有关专家进行研讨与交流。会议将由中材国际（原南京院）、天津院、合肥院、中国建材院、华新水泥公司的专家主讲:新型干法窑燃用无烟煤技术;国家九五攻关成果低热硅酸盐水泥;预分解窑高效烧成设备与技术（低压损预热器、原料与燃料适应性强的分解炉、第三代篦冷机、四通道煤粉燃烧器）;立磨技术;立筒预热器窑改造技术;湿改干技术;5000t/d新型干法窑生产线技术开

关键词：水泥厂回转窑立筒预热器窑四通道煤粉燃烧器节能技改新型干法建材工业建筑材料工业基础工业