管道式分解炉中褐煤燃烧耦合CaCO3分解的数值模拟

以某水泥厂管道式分解炉为研究对象,采用CFD数值模拟方法,选取合适的数学模型,模拟分析褐煤在此分解炉系统中的流场特性、煤粉燃烧特性及煤粉燃烧耦合情况下碳酸钙分解情况.模拟结果表明:从分解炉锥体切向而来的三次风与来自窑尾缩口向上运动的高速烟气流相遇后,汇合成一股高速向上运动的主气流,煤粉流与生料流随着主气流在分解炉中心处向上螺旋式运动;煤粉的燃烧主要发生在分解炉下半柱体与锥体交界附近,并形成了高温区,且燃烧区域右侧燃烧情况优于左侧;在分解炉下柱体下半区域,碳酸钙迅速分解.在不进行SNCR脱硝处理的情况下,分解炉出口处NO含量仅为246.81 ppm,完全达到国家规定水平.     

蒸汽低氮燃烧技术在熟料生产线改造上的实践

对于当前日益严峻的环保形势,从生产的实际出发,采用饱和蒸汽与煤气化技术,通过对分解炉煤粉燃烧系统、三次风管、C_4下料管的优化,在分解炉锥体部位建立还原剂产生区,还原NOx,在保证氮氧化物排放合格的基础上,最大限度降低氨水消耗。     

用RNG κ-ε模型数值模拟喷旋分解炉内的湍流流动

采用重整化群双方程模型对喷旋结合型分解炉内湍流流动进行了数值模拟，与现场结果相比较分析了炉内气体的运动和湍流特性的规律和特点。研究表明：由于分解炉的下部缩口区域的存在，气流经过此区域时流动面积突增，成喷射状。在带有旋流三次风与窑尾烟气共同作用下，在三次风进口相对的一侧出现高速区（其最高速度达到35．34m/s），同时在分解炉三次风进口一侧的下锥体上部和柱体附近沿壁面处出现负的速度分布，形成环状涡流区。     

分解炉锥体部分烧穿问题的分析与处理

四川兰丰水泥厂5000t／d水泥熟料生产线采用了Ф4．8m×74m回转窑加5级悬浮预分解系统,设计使用无烟煤生产。该线于2010年6月投产并使用烟煤生产,经短期的试生产调试后,系统生产稳定,熟料产量超过5500t／d。但自2010年6月投料至2011年3月,在不到一年时间内,分解炉锥体部分先后出现多次烧穿现象,     

SLC分解炉喷煤嘴位置的技术改造

我分公司2000t/d熟料生产线配置的SLC离线型分解炉,投入运行10余年来,经常出现炉底塌料和下锥体结皮等问题.其原因主要是由于燃煤种类品质变化,改变了入炉煤粉燃烧状况,以及窑操作变化引起炉底喷入三次风速及含尘量变化造成的.2005年初,我们改造了炉下锥体喷煤嘴,达到了很好的效果.     

用RNGk-ε模型数值模拟喷旋分解炉内的湍流流动

(武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,湖北武汉430070)摘要:采用重整化群双方程模型对喷旋结合型分解炉内湍流流动进行了数值模拟,与现场结果相比较分析了炉内气体的运动和湍流特性的规律和特点。研究表明:由于分解炉的下部缩口区域的存在,气流经过此区域时流动面积突增,成喷射状。在带有旋流三次风与窑尾烟气共同作用下,在三次风进口相对的一侧出现高速区(其最高速度达到35.34m/s),同时在分解炉三次风进口一侧的下锥体上部和柱体附近沿壁面处出现负的速度分布,形成环状涡流区。     

低氨脱硝技改项目调试经验

通过将分解炉喷煤管下移至分解炉缩口上方300 mm对称布置；在三次风管与分解炉交汇处砌一道砖墙，使三次风管道的通风面积减小为原来的80%；从C4下料管分别引两路下料管到分解炉锥体的技术改造，结合控制高温风机转速、新老下料管分料比例以及系统漏风等生产操作，可以有效降低脱硝氨水用量，减少NOx排放。     

三次风单、双进入分解炉对NOx影响的数值模拟研究

以计算流体动力学为基础,采用Fluent数值模拟方法分别对三次风单、双进入分解炉炉内流场、温度场及NOx浓度场进行了模拟研究。研究结果表明,双进风时三次风形成的双旋流效应使生料对煤粉的包覆导致煤粉延迟燃烧使得鹅颈管处出现相对高温区。综合分析可知双进风炉内NOx的分布均高于单进风情况,且在锥体部分尤为明显。     

分解炉异常情况处理一例

我公司2000t/d生产线窑尾采用五级旋风预热器加喷腾式离线型分解炉.分解炉规格为φ5 012mm×1700mm.物料经四级旋风预热后由分解炉柱体底部喂入,燃煤由炉下锥体中部喂入.来自窑头罩的三次风由炉底部以35m/s左右的速度喷入炉内,由于喷腾效应,生料与燃煤充分混合.一般情况下,入窑物料表观分解率可达90%～95%,喂料量在160t/h左右,运行比较稳定.     

分解炉结皮原因的分析及处理

我公司分解炉为离线喷腾型分解炉,其内部流场为喷射流,其流场轴向风速大,切向和径向风速很小,且随着与炉体中心线距离的增大,轴向风速逐步降低,特别是分解炉下锥体部位,在锥体边缘位置轴向风速锐减。由于轴向风速的变化,在炉体内部会形成紊乱的流场结构,从而造成物料分布出现区     

在分解炉内增设喷水雾化系统的实践

通过新型可调节性撒料板的使用，解决了分解炉锥部结皮问题，同时提高了生料分解率。在分解炉锥体增设喷水雾化系统，提高了炉内温度，利于脱硝，氨水用量下降，应用效果较好。     

预热预分解系统的优化——川渝西南水泥生产管理若干技术问题探讨

关于预热预分解系统用风,大三次风小缩口模式能进一步减小头尾煤比例,进一步提高头尾煤的燃尽率,进一步发挥分解炉的作用,提高分解率,系统产量、质量、能耗进一步优化;分解炉炉容小的生产线,技改预热预分解系统时首先要考虑扩大炉容,旋风筒降阻,只是提高分解炉通风和燃烧的辅助手段,不能彻底解决分解炉炉容小的问题;分解炉内煤粉的燃烧,不仅和三次风供氧有关,还与煤粉喷入时的方向和速度有关,大部分企业窑尾送煤管道设计不合理;C1旋风筒降阻的措施非常关键,不仅关系到它的阻力,还决定其出口温度和收尘效率;2010年及以前建成的生产线的C1旋风筒到窑尾余热发电锅炉之间管道的改造,可降低500~700Pa的阻力;分解炉锥部选用长锥体还是短锥体,取决于锥部的斜度;要想烟室负压低、风速低,就要彻底解决通风和内循环的问题。     

SNCR脱硝系统降低氨水用量的优化调整

我公司6 000 t/d熟料生产线脱硝系统采用SNCR,无分级燃烧,且分解炉为PSMC型,炉容小,仅为1 450 m3。氮氧化物排放值在80~90 mg/m3,且波动较大,存在超标风险。为达到超低排放,2021年初,公司经过技术改造,拆掉预燃炉,主分解炉往上加高并通过鹅颈管下行管道进入C5筒,扩大炉容至3 500 m3,提高入窑生料分解率,降低窑内煅烧负荷。C4料管改为上中下三分料,进行分级燃烧。改变分解炉喂煤点,分三层,每层两根煤管,对角使用。SNCR脱硝系统氨枪主要分布在分解炉下行管道和C5旋风筒。氨枪在分解炉下行管道共布置4根,分两层,每层两根,对角使用,分解炉东西两侧下行管道共布置8根氨枪。另C5筒直筒与锥体连接处往上1 m位置布置氨枪4根,两个C5筒,共8根氨枪。氨枪喷头为实心锥形,成股喷出。技改完成经现场调试后,窑产量在7 400 t/d左右,氮氧化物浓度可控制50 mg/m3以下,但氨水用量在1 500 kg/h左右（氨水浓度为20%左右）,氨水用量较大,若氨水雾化不好存在闪爆的安全隐患。     

SF型分解炉从旋流式改为旋流—沸腾式的探讨

一、前言我厂φ2.5×40米窑外分解回转窑属SF型分解炉窑,以重油为燃料。1982年投产以来,因工艺设计不够合理,预热系统常有塌料、气流无法带走,分解炉下旋流室经常出现底部积料和物料烧结现象,严重时积至炉锥体中部。炉内还原气氛多,分解炉加不上油,分解率低,影响了产质量的提高和能耗的降低。据了解,目前我国一些SF型分解炉窑,也普遍存在这种情况,虽经改造仍未彻底解决。 1989年以来,我们根据沸腾炉的原理和特点,就旋流式分解炉改为旋流沸腾式分解炉进行了探讨。并对分解炉及预热系统进行了技术改造,取得了初步效果。二、旋流-沸腾式分解炉的改造     

电石渣制水泥生产线分解炉连续红炉事故分析

<正>为处理干法乙炔项目的电石渣,内蒙古某企业建设了一条利用电石渣替代石灰石配料的2500t/d生产线,其窑尾采用RSP分解炉并配备五级旋风预热器。2012年9月,该线建成投产,运行过程中,各项参数均能达到或接近设计指标,但调试阶段曾先后发生过三次分解炉红炉事故。1红炉事故的分析及处理1.1首次红炉事故首次投料运行7天后,分解炉SC室下部靠近MC室一侧发生了红炉事故。事故发生时,相关设计人     

涡旋式分解炉中煤及垃圾衍生燃料共燃烧耦合CaCO_3分解的数值模拟

针对一实际尺寸的带下置涡流室的分解炉进行了数值模拟,探讨了煤、垃圾衍生燃料(RDF)两种燃料共燃与碳酸钙分解相耦合的化学反应过程。计算所得煤粉及RDF燃烬率分别为99%和100%,碳酸钙分解率为95%,与工程实际数据吻合较好。结果表明:煤粉自涡流室顶部入炉后,先向下俯冲,再在气流的携带下转而向上运动,在分解炉柱体部分螺旋上升,其燃烧时以焦炭燃烧占主导,在涡流室上方的锥体部分及锥体部分上方的下半柱体部分形成主燃区;RDF自分解炉柱体部分下部水平入炉后,先运动至中部,旋即与煤粉流交织在一起螺旋上升,其燃烧时以挥发分燃烧占主导,在分解炉下半柱体部分形成主燃区;CaCO_3自涡流室顶部入炉后,首先在涡流室及其下方的锥体部分做涡旋运动,一部分因吸收高温气流的热量而分解,剩余大部分上旋至燃料主燃烧区,因吸收燃烧所释放的热量而分解;燃料燃烧放热与CaCO_3吸热分解相耦合后,最终在分解炉柱体部分形成了均匀、稳定的温度场。     

改造烟室顶部结构缓解结皮现象

1基本情况 我公司二期5000t/d生产线窑尾采用双系列五级旋风预热器和在线分解炉,于2011年4月投产.在调试期间分解炉锥部、缩口和烟室结皮非常严重,于2011年7月被迫停机处理.在检查时发现分解炉锥部和缩口结皮连成一体,呈漩涡状,结皮在三次风管人炉处沿气流方向从薄到厚,布满一周,占据了整个缩口的一半,见图1a.     

涡旋式分解炉中煤及垃圾衍生燃料共燃烧耦合CaCO3分解的数值模拟

针对一实际尺寸的带下置涡流室的分解炉进行了数值模拟,探讨了煤、垃圾衍生燃料（RDF）两种燃料共燃与碳酸钙分解相耦合的化学反应过程。计算所得煤粉及RDF燃烬率分别为99%和100%,碳酸钙分解率为95%,与工程实际数据吻合较好。结果表明：煤粉自涡流室顶部入炉后,先向下俯冲,再在气流的携带下转而向上运动,在分解炉柱体部分螺旋上升,其燃烧时以焦炭燃烧占主导,在涡流室上方的锥体部分及锥体部分上方的下半柱体部分形成主燃区;RDF自分解炉柱体部分下部水平入炉后,先运动至中部,旋即与煤粉流交织在一起螺旋上升,其燃烧时以挥发分燃烧占主导,在分解炉下半柱体部分形成主燃区;CaCO₃自涡流室顶部入炉后,首先在涡流室及其下方的锥体部分做涡旋运动,一部分因吸收高温气流的热量而分解,剩余大部分上旋至燃料主燃烧区,因吸收燃烧所释放的热量而分解;燃料燃烧放热与CaCO₃吸热分解相耦合后,最终在分解炉柱体部分形成了均匀、稳定的温度场。     

烧成系统氮氧化物超低排放改造实践

以“前端控制氮氧化物产生量”为主的技术路线对烧成系统进行改造:将原双路三次风管改为单路侧旋进风并上移入分解炉位置;拆除原分解炉燃烧器,在锥体缩口上方布置两套无外风节能型强旋流燃烧装置;改进下料方式;重新布置窑尾煤粉输送管道和加长、加粗原鹅颈管.改造后,配合SNCR脱硝系统优化工艺参数,加强工艺管控,实现氮氧化物排放小于...     

4800t/d预分解窑分级燃烧技术的实践

我公司采用分级燃烧技术改变了分解炉锥体的结构及三次风管进入分解炉的位置,选用了三通道"变流场分解炉燃烧器"。第一次改造后,效果不理想,继而对系统再次优化。最终,熟料实物煤耗降低8 kg;提高了熟料强度;矿物发育良好,A矿形状规则,棱角分明,分布较均匀,含量也较多,B矿圆度好,少许明显双晶纹现象出现,含量略少,大多延孔洞分布,不均匀,中间体较丰富;NOx排放达标时氨水用量0.7~0.9 m3/h。经验:(1)分级燃烧改造不可以过度追求还原区的还原效果;(2)还原区与分解区可以相对分离,减少相互干扰;(3)要注意窑炉用风的平衡。