骨料烘干多数采用燃油作为燃料,随着近年来石油资源的短缺,油价的上涨,燃油燃烧器已经不能满足经济性要求,而煤粉燃烧器因其显著的经济性成为新需求。煤粉燃烧时的火焰特征影响骨料烘干效果、煤粉燃烧效率、以及污染物排放量,而骨料烘干煤粉燃烧器的结构型式决定着火焰的特征。因此,本文以火焰特征为评价指标,针对骨料烘干煤粉燃烧器的结构设计开展研究。在分析骨料烘干工艺和热力学需求的基础上,建立骨料烘干煤粉燃烧的行为模型和评价指标,将理论分析与数值模拟相结合,探寻骨料烘干煤粉燃烧器结构型式与火焰特征之间的映射规律。具体研究内容如下:1.以LB2000型号骨料烘干滚筒为服务对象,考虑磨煤机的尺寸型号,鉴于课题组前人的研究,确定骨料烘干煤粉燃烧器的型式和结构参数。2.探索旋流式骨料烘干煤粉燃烧器与火焰特征的映射规律。基于直流式骨料烘干煤粉燃烧器,在二、三次风通道中依次加入一级、二级旋流器,结合煤粉燃烧机理和骨料烘干工艺,确定火焰长度、直径特征的具体尺寸要求,以煤粉的燃烧效率和NO排放量为约束条件,以火焰长度、直径特征为评价指标,采用正交试验设计法设计试验方案并进行数值模拟,观察旋流器的不同结构型式对火焰特征的影响,确定旋流式骨料烘干煤粉燃烧器结构优方案。3.探索扩口式骨料烘干煤粉燃烧器与火焰特征的映射规律。在旋流式骨料烘干煤粉燃烧器优方案的基础上加入扩口体,采用正交试验设计法设计试验方案并进行数值模拟,分析扩口式骨料烘干煤粉燃烧器结构参数对火焰特征的影响规律,确定扩口式骨料烘干煤粉燃烧器结构优方案。4.探索钝体式骨料烘干煤粉燃烧器与火焰特征的映射规律。在旋流式骨料烘干煤粉燃烧器优方案的基础上加入钝体,采用全面实施法设计试验方案并进行数值模拟,分析钝体式骨料烘干煤粉燃烧器结构参数对火焰特征的影响规律,选出结构优方案,并与旋流式、扩口式骨料烘干煤粉燃烧器结构优方案进行对比分析,选择骨料烘干煤粉燃烧器的合理结构型式。论文研究成果将为骨料烘干煤粉燃烧器的开发研制奠定理论基础。