迈入21世纪,新时代对经济的发展有了新的要求,不仅要求生产高效化,还要低碳化。众所周知,水泥生产是高污染、高能耗的操作,很多专家都在力求研究出一套方案,能让生产尽可能节能化、绿色化。随着计算机技术高速发展,结合流体力学、数值分析等学科,计算流体力学应运而生,并且近年来广泛用于水泥行业,为生产的设计以及优化提供了理论支持。目前,我国新型干法水泥发展迅猛,为了迎合低碳经济,将来我国必然要淘汰掉所有传统长窑生产方式,新型干法水泥已成主流。其预分解烧成系统包括悬浮预热器、分解炉和回转窑三部分,其内部流场非常复杂,能掌握其内部流场规律,将会对生产设计提供参考。在这种情况下做实验是不现实的,计算流体力学的引入,使之成为现实。计算流体力学(CFD)就是在流动方程控制下对流动的数值模拟。通过这种数值模拟,我们可以得到复杂流场的各个位置上基本物理量的分布,以及这些物理量随时间变化情况。本文针对预分解烧成系统三个主要部分的流场特点,分别采用不同求解模式,数值模拟了旋风预热器、分解炉和回转窑内部热态流场,分析其内部流动规律。在数值计算旋风预热器内部流场时候,是从整体上建模,并且使用了UDF对软件进行二次开发,代替下料管,采用多相流模型,并且考虑粉尘影响,对六级预热器进行系统数值模拟,得到的结果与设计数据作比较,预热器结构设计时提供理论参考；在对回转窑进行数值计算时候,是把回转窑设计成一个带有燃烧器的长窑体,不考虑物料分解,数值计算其内部热流场,得到了合理的流场分布图,计算出出口处氮氧化物的生成量,为分解炉的氮氧化物计算做好准备；在计算分解炉内部流场时候,考虑到生料分解,采用组分传输模型,数值模拟内部燃料燃烧情况,计算出分解效率,动态显示流场内各个场量内部分布,考虑到煤粉和天然气两种燃料情况,最后得出出口处氮氧化物质量浓度,其值都远远大于国际标准,提出降低氮氧化物分级燃烧方案,为分解炉设计提供理论支持。