2000t／d型分解炉气固运动规律及性能研究

通过冷态模型试验、实际预分解窑系统的热工检测及各种隐参数的反求计算，对耀县水泥厂２０００ｔ／ｄＤＤ分解炉的气固两相运动规律及性能特点进行了综合研究与分析评价。结果表明ＤＤ分解炉具有总体合理的气体三维４．８，物料在实际分解炉内的停留时间约８．３ｓ。该系统的ＤＤ炉体积过小，使物料和煤粉停留时间偏短，是影响系统熟料产量进上步提高的主要原因之一。     

RFC分解炉的性能研究

分析了RFC分解炉内的气固流动、阻力特性以及炉内物料停留时间分布等,研究表明炉内大部分区域气体流动表现出明显的旋流流动特点,炉内湍流强度分布比较均匀,并沿轴向流动方向逐步增强。RFC分解炉的料气停留时间比值约为3.7,如果考虑炉出口与C5进口之间的垂直连接管道,则物料依次通过分解炉系统的平均停总时间约为13.3s。RFC分解的3次风旋流流动的阻力系数为74,窑气喷腾流动的阻力系数为13。研究结果与工厂实际生产情况完全符合,为改进分解炉的设计和优化工厂的操作提供参考。     

NS-A型分解炉系统冷模试验结果与分析

利用NS—A型分解炉十分之一的冷态模型测试了炉、窑两路气的管道阻力特性，分解炉内的流场及物料停留时间．测试说明：1要注意调节炉、窑两路气的管道阻力．以满足需要的流量分配；2分解炉内气体流动几乎是平推流，返混小．固气停留时间比较小，要使燃料充分燃烧，必须考虑足够大的炉容；3由于炉内物料有分层现象．减小了分解炉的有效容积，因此设计分解炉要尽量避免该种现象发生．     

RSP分解炉结构改进和优化研究

在对RSP分解炉进行系统试验研究的基础上,针对其存在问题对分解炉 进行了结构优化方面的综合探讨并确定和实施的改进方案。通过调整旋流强度、提高湍流度及增设预燃段,改善了煤粉在SC室的分散效果,显著提高了燃烧效果,阻力损失也有所降低,煤分与气体的平均停留时间比值达8-9,SC室的煤粉燃烬度从35%提高到73%。改进后的MC室内固体粉料的分工有和与均布性均较理想,分解炉整体的料气停留时间比值可达6倍左右,煤粉在实际分解炉内的停留时间可达14-15.5s,保证了煤粉在分解炉内的较完全燃烧,使窑系统运转率、入窑生料分解率、煤粉燃炉度均显著提高,预热器结皮堵塞等故障率大幅度降低,熟料产量明显提高,达到了综合优化的效果。     

分解炉循环喂料与物料停留时间分布的关系

通过对外循环反应器的物料停留时间分布的研究，分析了带Ｐｙｒｔｏｔｐ的分解炉内物料的循环比对物料平均停留时间的影响，为工厂的实际操作提供了理论根据。     

平衡分解率模拟分解炉工艺特性

应用高温，悬浮态气固反应试验台测得的碳酸钙平衡分解率，建立了分解炉的数学模型，并针对某水泥厂的物料及工艺参数进行了分解炉工艺特性模拟实验，提出了平衡因子评价实际分解炉状态的概念，其模拟结果与实际情况有很好的可比性，这种模型可用于各类类型分解炉的工艺特性研究，工业设计和生产控制。     

滇西厂RSP分解炉气固两相运动规律

通过冷模条件下的气体三维流场、阻力损失与炉内物料停留时间分布的试验研究,对滇西水泥厂RSP分解炉气固两相运动规律进行了研究,并结合江西水泥厂RSP的情况,对比分析了滇西厂RSP各室设计的结构和操作参数的合理性,为指导生产操作提供了依据。     

预分解窑系统的数值模拟

对预分解窑系统,包括5级旋风预热器和分解炉的“气-固”两相流进行了数值模拟,气相采用基于各向异性的RSM湍流模型,颗粒相采用拉格朗日坐标系下的随机轨道模型．通过对结果的分析计算,得到了各级预热器单体的分离效率和颗粒在系统内的停留时间;并将计算结果与实际设计参数进行比较,表明该模拟研究能够对预分解系统实际情况进行模拟,可用来分析出旋风预热器和分解炉的性能和优缺点,针对缺点进行分析和优化．     

菱镁矿悬浮轻烧炉中物料停留时间分布的研究

本研究表明物料在菱镁矿悬浮炉中的平均停留时间104秒,证明了悬浮炉具有轻烧时间短、产品活性高的特点。因为上述时间足以使气、固进行充分的热交换和颗粒完成热分解反应,故在放大设计中无需顾虑停留时间问题。本研究采用石灰石作示踪剂,以脉冲示踪法测定菱镁矿预热和分解过程中停留时间的尝试是科学可行的。     

喷腾型分解炉内冷态流场的模拟与优化设计

为掌握分解炉内流场特性,应用标准k-ε双方程模型和SIMPLE方法对喷腾型分解炉内部三维湍流冷态流场进行了数值模拟与分析.重点分析了带旋流的三次风、柱体的尺寸和中部缩口对分解炉内气体流场特性的影响规律.研究表明:喷腾型分解炉内流场基本为喷射流,其物料的分散主要受轴向风的纵向作用.通过增加分解炉的高度、增设中部缩口和带旋流的三次风,气体运行迹线的长度因旋流效应、尺寸效应和二次喷腾作用而延长,从而增加了气流在分解炉的停留时间.     

循环率对循环流化床分解炉性能的影响

流化床反应器在水泥工业用于生料的预分解．为了提高物料分解率，开发出一种新型的循环流化床反应器并已用于水泥生产．这种循环流化床反应器中的固气比要高于传统的预分解反应器．在建立物料氧化钙平衡的基础上，建立了关于物料循环率和碳酸盐分解率之间相互关系的数学模型．模型的计算结果与现场测试结果吻合很好．此外还提出了分解炉热稳定性的概念，并给出了相应热稳定系数的表达式．结果证明：使用循环流化床分解炉可有效改进固体物料的最终分解率．当操作温度一定(850℃)时，循环率每增加100％，入窑物料的终分解率可提高8％～9％．外循环方案有助于改善分解炉的热稳定性并降低分解炉的操作温度；在终分解率不变的情况下，物料循环率每增加100％，分解炉的操作温度可降低30-500℃．     

利用大涡模拟对分解炉内二维流场进行数值模拟

采用大涡模拟和粒子流的动能理论的方法对分解炉内部气固两相流场进行了详细的数值模拟.数值计算结果给出了炉内气体运动及颗粒浓度分布的规律和特点,验证了该分解炉设计的合理性,为今后分析分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据.     

利用大涡模拟对分解炉内二维流场进行数值模拟

采用大涡模拟和粒子流的动能理论的方法对分解炉内部气固两相流场进行了详细的数值模拟.数值计算结果给出了炉内气体运动及颗粒浓度分布的规律和特点,验证了该分解炉设计的合理性,为今后分析分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据.     

分解炉的结构对冷态流场影响的数值模拟

采用Fluent软件对喷腾型分解炉、喷旋分解炉和旋流一双喷腾分解炉的冷态流场进行了模拟，并分析比较了分解炉结构特性对流场分布的影响规律。结果显示：喷腾分解炉内的流场基本为喷射流，且流场基本对称。对于带旋流的喷旋分解炉和旋流一双喷腾分解炉来说，由于带旋流的三次风和喷腾的窑尾烟气的共同作用，分解炉内的流场为旋流带回流。模拟结果将为新型干法水泥确定分解炉类型和原有系统的改造提供理论依据。     

双流化床钙基吸收剂吸收CO2能量平衡研究

基于双流化床物质与能量平衡建立并耦合计算碳化炉与煅烧炉的物质与能量平衡关系式,分析了双流化床能量平衡及碳化炉飞灰份额、钙碳摩尔比、分离器效率等可变参量对其能量平衡的影响.结果表明:碳化炉水冷壁吸热量在x3=0.99,x10=0.95、x3 =0.95,x10=0.99及x3 =0.99,x10=0.99三种工况下随钙碳...     

反应条件对CuO／Y2O3-ZrO2-Al2O3催化甲烷燃烧性能的影响

采用溶胶凝胶法制备CuO／Y2O3-ZrO2-Al2O3催化剂。研究了反应气甲烷与空气体积比和反应气体流速对CuO／Y2O3-ZrO2-Al2O3,催化剂性能的影响,结果显示：VCH4：VAir=1：25且气体流速为1800Loh-1时,该催化剂具有较好的催化活性和高温热稳定性。     

Treatment of Domestic Sewage by Two-Stage-Bio-Contact Oxidation Process

Effects of hydraulic retention time (HRT) and gas volume on efficiency of wastewater treatment are discussed based on a simulation experiment in which the domestic swage was treated by the two-stage-bio-contact oxidation process. The result shows that the average CODcr, BOD5 , suspended solid (SS), and ammonia-nitrogen removal rate are 94.5 %, 93.2 %, 91.7 % and 46.9 %, respectively, under the conditions of a total air/water ratio of 5 : 1 , an air/water ratio of 3:1 for oxidation tank 1 and 2:1for oxidation tank 2 and a hydraulic retention time of 1 h for each stage. This method is suitable for domestic sewage treatment of residential community and small towns as well.