分解炉作为新型干法水泥生产系统的关键设备,由于炉内多相流、燃烧、生料分解等复杂的物理化学热工过程,且各过程相互制约、相互耦合,采用传统的热模或冷模研究不可避免地要受到测试手段等方面的限制而存在测不到的“盲区”,很难全面深入地揭示系统内部的流场结构,尤其是系统的热模研究不仅存在测试手段方面的问题,而且往往需要巨额的研发经费,使得对分解炉的研究开发工作具有很大的难度。 CFD（Computational Fluid Dynamics）技术发展到今天,已逐渐作为一种新手段而日益受到重视并得以广泛地应用和发展,并在诸如航空航天等高科技领域中得到了众多工程实践的证实。CFD技术对这些领域中流动、传热、燃烧、化学反应、多相流等问题的高精度数值预测使其在越来越多的工程中得到推广和应用。 本论文针对劣质煤燃烧的特性,利用计算流体动力学CFD商业软件Fluent对2500t/d燃烧劣质煤的分解炉内气固两相流动及煤粉燃烧进行了数值模拟分析,主要的内容如下: （1）在对CFD基本理论和算法方面有了较为充分的了解和掌握的基础上,结合分解炉内流动状态,确定了一套对分解炉流场进行数值研究的方法,包括数值求解模型的选用、数值求解方法等。 （2）选用Realizable（带旋流修正）^k-ε湍流模型及SIMPLE算法模拟了分解炉冷模内三维气相湍流流场,并通过对比模拟数据与冷模测试数据,验证了此数值模拟方法的正确性,同时初步证明此分解炉适合劣质煤燃烧。 （3）对分解炉气固两相流动及煤粉燃烧进行模拟分析,采用Realizable（带旋流修正）^k-ε湍流模型模拟气相湍流输运,采用了随机轨道模型模拟颗粒的运动,用混合分数—概率密度函数模型模拟气相湍流燃烧,采用动力学/有限扩散速度模型模拟焦炭的燃烧,对挥发分的释放采用常速率模型,用P-1辐射模型计算辐射传热。通过对模拟结果的分析,证明此分解炉对劣质煤有较好的适应性。 （4）对此多相流场结构进行分析,研究该分解炉的结构及工艺上的优缺点,针对不足之处提出相应的优化方案。