本文關(guān)鍵詞：外循環(huán)式高固氣比分解爐內(nèi)流動(dòng)與燃燒的數(shù)值模擬　出處：《西安建筑科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：外循環(huán)式高固氣比分解爐自設(shè)計(jì)研發(fā)到工程應(yīng)用已經(jīng)歷經(jīng)了20余年,接受了時(shí)間的檢驗(yàn)。為更深入地分析高固氣比系統(tǒng)內(nèi)的氣固相流場及溫度場,本課題基于ANSYS CFX商用軟件,通過數(shù)值模擬來更加仔細(xì)的研究爐內(nèi)的流動(dòng)和煤粉分散燃燒情況,所得主要結(jié)論如下:(1)氣相流場中采用k-ε標(biāo)準(zhǔn)雙方程湍流模型,通過氣流流線圖、壓力云圖以及速度矢量分布圖說明了爐內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律:分解爐上行管0m~11m區(qū)域?yàn)椤皣婒v上升區(qū)”,11m以上為“平推上升區(qū)”,分解爐下行管為“旋轉(zhuǎn)向下區(qū)”。改變分解爐上行管的外形結(jié)構(gòu)(增加5°傾斜角),分解爐“噴騰上升區(qū)”較原模型減少2m~3m。(2)氣固兩相流場中采用The Particle Transport模型主要研究了分解爐內(nèi)物料顆粒的停留時(shí)間。結(jié)果表明:物料顆粒在分解爐內(nèi)的平均停留時(shí)間約為7.63s,最大停留時(shí)間為15s。隨三次風(fēng)速的增大,物料顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間延長;隨三次風(fēng)管偏心距離de的增大,物料顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間也有所延長。改變分解爐上行管的外形結(jié)構(gòu)(增加5°傾斜角)后物料顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間小于原模型。水泥生料特征粒徑De分別等于10μm、30μm、50μm和80μm時(shí)物料顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間分別為6.97s、7.71s、7.85s和7.67s,水泥生料過細(xì)和過粗都不利于延長其在分解爐內(nèi)的停留時(shí)間。(3)分解爐內(nèi)煤粉分散燃燒過程采用了雙揮發(fā)模型,通過O2濃度場、CO2濃度場、溫度場和煤粉運(yùn)動(dòng)軌跡圖等分析了爐內(nèi)的燃燒過程,結(jié)果顯示:分解爐上行管下端中心處CO2濃度高于其余部位,分解爐上行管上半段的CO2濃度高于下半段分;O2濃度分布與CO2濃度分布相反;溫度場分布與CO2濃度場分布一一對應(yīng),即CO2濃度較高的區(qū)域溫度也相對較高。隨三次風(fēng)速的增大,進(jìn)入爐內(nèi)的煤粉回流返混,分散性越來越好。隨噴煤管入射角度α的增大,煤粉在爐內(nèi)的分散性越來好,以45°~60°之間為宜。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ172.62
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本文編號：1335439