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新型干法水泥生产工艺已经成为众多大型水泥企业的主要生产方法。其中,回转窑连接着分解炉和篦冷机,在熟料的烧制和输送过程中起着重要的作用。其内部的流动和温度分布特性对于水泥熟料产品的质量有着重要的影响。然而,由于回转窑复杂的运行特性以及较高的试验成本等因素的限制,对回转窑内部的速度分布和温度分布的研究尚不成熟。
以某水泥厂2500t/d生产线中的燃烧器和回转窑为研究对象,建立了三维数值分析模型,研究了回转窑内速度场和温度场的分布特性,分析了一次风中旋流风量与轴流风量的配比、净风推力和煤风比等因素对回流区面积和速度以及温度分布的影响。
研究结果表明,旋轴风量比为1∶1、1∶2和1∶3时对应的最大回流速度分别为10.8m/s,9.9m/s,9.7m/s,旋轴风量比为1∶3时的外回流区面积最大,其他两种比例面积相当,同时,旋轴风量比从1∶2调整至1∶3时,外回流区的位置向燃烧器方向移动了大约0.5m。旋轴风量比为1∶1、1∶2和1∶3时,回转窑内高温区域的起始位置距燃烧器出口分别为3m、5m和4m,高温区域的长度分别为17.5m、15.5m和16.5m。净风推力为300N、192N和108N时对应的最大回流速度分别为9.9m/s、8.2m/s和6.3m/s。净风推力为300N时,流场中存在明显的外回流区,净风推力减小至192N和108N时,外回流区已经不再存在。净风推力为300N、192N和108N时,高温区域的起始位置距燃烧器出口均为5m左右,高温区域的长度分别为15.5m、18m和21m。同时,净风推力的减小会导致回转窑内部高温区域的均匀性变差。煤风比为3.35kg/Nm3、2.52kg/Nm3和2kg/Nm3时对应的最大回流速度分别为18m/s、13.8m/s和9.2m/s。由于旋流风和轴流风的速度并未改变,所以三种煤风比下外回流区的面积没有明显变化。当煤风比从3.35kg/Nm3减小为2.52kg/Nm3时,氧气浓度降低的起始位置向燃烧器方向移动了1m左右。表明在保持煤粉量不变的前提下减少煤风量有利于煤粉的着火。
以某水泥厂2500t/d生产线中的燃烧器和回转窑为研究对象,建立了三维数值分析模型,研究了回转窑内速度场和温度场的分布特性,分析了一次风中旋流风量与轴流风量的配比、净风推力和煤风比等因素对回流区面积和速度以及温度分布的影响。
研究结果表明,旋轴风量比为1∶1、1∶2和1∶3时对应的最大回流速度分别为10.8m/s,9.9m/s,9.7m/s,旋轴风量比为1∶3时的外回流区面积最大,其他两种比例面积相当,同时,旋轴风量比从1∶2调整至1∶3时,外回流区的位置向燃烧器方向移动了大约0.5m。旋轴风量比为1∶1、1∶2和1∶3时,回转窑内高温区域的起始位置距燃烧器出口分别为3m、5m和4m,高温区域的长度分别为17.5m、15.5m和16.5m。净风推力为300N、192N和108N时对应的最大回流速度分别为9.9m/s、8.2m/s和6.3m/s。净风推力为300N时,流场中存在明显的外回流区,净风推力减小至192N和108N时,外回流区已经不再存在。净风推力为300N、192N和108N时,高温区域的起始位置距燃烧器出口均为5m左右,高温区域的长度分别为15.5m、18m和21m。同时,净风推力的减小会导致回转窑内部高温区域的均匀性变差。煤风比为3.35kg/Nm3、2.52kg/Nm3和2kg/Nm3时对应的最大回流速度分别为18m/s、13.8m/s和9.2m/s。由于旋流风和轴流风的速度并未改变,所以三种煤风比下外回流区的面积没有明显变化。当煤风比从3.35kg/Nm3减小为2.52kg/Nm3时,氧气浓度降低的起始位置向燃烧器方向移动了1m左右。表明在保持煤粉量不变的前提下减少煤风量有利于煤粉的着火。