罐式煅烧炉具有炭质损失率低、煅后焦质量好等优点,是铝制工业中石油焦煅烧的理想设备。温度场,火道压力分布和火道速度分布是影响煅烧结果的重要因素,鉴于罐式炉煅烧过程的密闭性,借助CFD模拟技术是研究罐式炉热工过程的一种有效手段。基于此,本文以某厂56罐8层火道顺流式罐式煅烧炉为研究对象,运用C3M软件和Fluent软件运用TFM双流体模型建立了三维非稳态数学模型,模拟石油焦煅烧的热工过程,并对模拟结果进行验证分析;模拟研究烟气火道内不同挥发分进气口数量及配比、不同过量空气系数λ和不同出口负压对石油焦煅烧热工过程的影响,经过对计算结果的分析与研究,本文主要结论如下:1.对于火道前4层高度的区域煅烧过程中,火道主要处于高温燃烧区,和料罐物料温差较大;对于火道后4层高度的区域,料罐达到高温煅烧带温度后,火道对应区域温度一直比料罐高温煅烧带的温度高150℃到200℃。所以为了保证高温煅烧带能满足煅烧要求,需要火道对应区域达到1300℃～1500℃,最佳的温度为1400℃～1450℃,且不能超过1550℃。2.挥发分进气入口数量及配比不同的进气工况相互比较时,使用3个进气入口挥发分按4:3:3分配的工况c,高温燃烧区温度更均匀,高温区长度最长,最高温度最低,平均煅烧温度符合煅烧要求,是三种进气工况中最符合工业需求的煅烧工况。因此,适当增加进气入口数量并合理分配挥发分,能够降低火道流场流速,减弱对烟气火道的砖体侵蚀,温度分布更均匀,增加罐式炉寿命。3.对不同过量空气系数λ的工况分析结果表明,随着过量空气系数λ的提高,烟气对火道顶部耐火墙体的冲击速度变大,内部流场逐渐不平衡,火道内各组分质量分数恒定的位置逆着烟气流动方向移动火道区域扩散火焰的长度变短,扩散火焰的温度降低,温度分布逐渐不均匀,料罐高温煅烧带的煅烧温度降低。所以四种过量空气系数工况中λ=1.2时的工况最符合煅烧需求。4.出口负压和过量空气系数λ的作用结果正好相反,随着出口负压的增加,烟气高压降的驱动下增加流速,加强高温烟气对火道墙体的冲击,进而影响烟气火道中的流场,并且给定工况下出口负压和过量空气系数λ相互对应才能达到最好的煅烧工况;随着出口负压的增加,温度场越来越不稳定,火道前4层高温燃烧区温度升高,后4层区域平均温度降低。负压为180 Pa的工况煅烧效果最好。