分解炉喷煤管方位对NO生成量影响的数值模拟

通过应用CFD对四种不同喷煤管方位的分解炉进行数值模拟,分析不同喷煤管方位分解炉的气相流场和气固相流场及炉内燃料燃烧强度得出NO的生成与消耗规律。即分解炉中喷煤管方位的变化通过影响局部流场影响燃料燃烧强度,进而影响NO的生成量,总结出喷煤管方位与YZ面夹角为34°时既有良好的燃料燃烧强度又有较低的NO浓度,夹角为17°时有较高的燃料燃烧强度和较高的NO浓度。该数值模拟研究结果为分解炉设计及改造提供了参考。     

数值模拟研究喷煤比例对NST型分解炉氮氧化物的影响

NST分解炉是目前应用最广泛的分解炉之一,分解炉的三次风管偏心斜切入分解炉锥部,两个燃烧器位于三次风管的左右两侧,三次风单向入炉的方式使得两个燃烧器处于不同的O2浓度中。分解炉中燃料型的NOx占90%以上,O2浓度是影响燃料型NOx生成及分布的主要因素。根据该分解炉的结构特点和燃料型NOx的形成机理,本文应用CFD软件,通过改变两个燃烧器的用煤量进行数值模拟,分析了不同分煤比例对NST分解炉NOx的形成及分布影响。模拟结果为该类分解炉降低NOx的操作方式和改造方向提供了理论基础。     

固定床射流角度影响因素的研究

为了研究气体通过篦板射入料层后的运动规律,进行空气通过圆孔和条缝射入熟料层试验。利用自建试验装置,测定了两组改变粒径和风速的料层压力。根据空气射流理论,分析两组试验数据,得到了圆孔、条缝送风口试验系数分别为0.77和0.68。结果表明扩散角度与粒径呈正相关,与通孔风速呈负相关。     

旋向对预热器旋风筒压损的影响

为了探索研究旋风筒旋向布置对预热器压损的影响,试验采用了两种模型装置,对比了三种进口气流旋转强度不同的旋风筒在不同风速和固气比下压损变化的差异。研究表明,带旋转强度的气流进入会加大旋风筒压损,且旋转强度越大,压损越高;二级旋风预热器的旋风筒同向布置较反向布置更有利于预热器压损的降低;在空载和低固气比工况中,旋向布置对预热器压损有较大的影响,高固气比工况中,旋向对预热器压损的影响会减弱。     

提高烧成带温度是提高预分解窑效率的核心

熟料的烧成质量取决于烧成带温度及停留时间,烧成带温度高,可大大缩短烧成时间,表现为煅烧能力强。如果燃烧不集中,要达到烧成温度,需要更多的燃料。也就是截面热力强度相同,由于煤粉燃烧速度不同,回转窑煅烧能力也会相差很大,这也是预分解产量计算公式中,同规格的窑用各种公式计算窑的产量不断地低于实际产量的原因。所以,提高预分解窑效率的核心是提高烧成带温度,这就需要有尽量高的二次风温度、较细的煤粉细度、工作良好的燃烧器,再辅以富氧燃烧。     

V2O5作催化剂对水泥窑烟气脱硫影响的研究

以生料中的CaCO3为固硫剂，V2O5为催化剂，在管式炉反应器中进行脱硫实验，研究催化剂掺量、Ca/S摩尔比、温度、SO2浓度对CaCO3脱硫的影响。实验结果表明：脱硫效率随着催化剂掺量、Ca/S摩尔比、温度、SO2浓度的增加而增加，其中，催化剂对脱硫效率的影响最大。在温度为550 ℃，Ca/S=2，SO2浓度为1?000 ppm时，催化剂掺量由0增加到1.5%，脱硫效率由8.0%增加到40.1%     

回转窑内温度分布的影响及分析

烧成带火力不集中，烟室温度高，三次风阀门开度小，是水泥厂常见的通病。本文以不同窑型、不同产量为基础进行计算，分析窑内温度分布的影响因素。运用Solidworks、Fluent等相关模拟软件，进行仿真模拟计算。将温度分布情况可视化处理后，论证窑内风速对窑内温度分布的影响，对生产工艺的优化有重要指导意义。     

煅烧温度对水泥熟料矿物相含量及形貌影响的Rietveld法研究

为了探究煅烧温度对水泥熟料矿物相的影响,采用XRD分析法、Rietveld法以及岩相法,对不同煅烧温度下得到的熟料矿物相进行定性、定量以及形貌分析。研究结果表明:采用Rietveld法可快速、准确测得熟料中各矿物相的相对含量;通过Rietveld法计算得到的矿物相含量可明显看出,煅烧温度对熟料中各矿物相的含量有直接影响,其中对C₃S和C₂S含量的影响最为明显;Rietveld法与鲍格算法得到的矿物相含量结果接近,但拟合得到的C₃A含量会偏低,这是由于熟料的急冷使得C₃A以玻璃相形式存在;煅烧温度升高,晶体成核和发育更加完善,熟料能呈现更好的形貌。     

冷却方式对熟料矿物及C3S晶型的影响

C₃S矿物是熟料的主要成分,是水泥熟料强度的主要提供者,熟料的强度不仅受C₃S含量影响,与C₃S晶型也直接相关。为研究冷却方式式对熟料矿物成分和晶型结构的影响,将不同水泥厂工业生料经制样烘干后在1 450 ℃下煅烧保温30 min,采用液氮淬冷、空气快冷和随炉慢冷的方式制备熟料。通过TG-DSC、XRD、Rietveld全谱拟合、岩相分析等对熟料矿物组成、含量、晶型、形貌以及固溶情况进行分析。结果表明:冷却速度加快,熟料中C₃S含量提高,β-C₂S、C₃A及C₄AF含量降低,铝率较大生料的冷却速度对C₃S、C₃A含量影响更显著;冷却方式不同,C₃S晶型不同,液氮冷却和空气冷却时C₃S多为M1或M3型,随炉冷却时C₃S多为T型,冷却速度减慢使C₃S晶型从M型向T型转变。     

回转窑内温度分布的影响及分析

烧成带火力不集中,烟室温度高,三次风阀门开度小,是水泥厂常见的通病.本文以不同窑型、不同产量为基础进行计算,分析窑内温度分布的影响因素.运用Solidworks、Fluent等相关模拟软件,进行仿真模拟计算.将温度分布情况可视化处理后,论证窑内风速对窑内温度分布的影响,对生产工艺的优化有重要指导意义.