在水泥生产过程中,有超过80%的能量是由煤粉的燃烧提供的,因此,煤粉燃烧器在干法预分解窑烧成系统中占有极其重要的位置,其技术性能指标直接影响整个熟料锻烧系统的节能利废、熟料产质量、耐火砖使用寿命和系统运转率,并附带影响系统工艺事故和环境质量。只有具有优良性能的燃烧器与合理的工作参数相结合,才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧空间内与高温二次空气迅速混合,及时起火完全燃烧,并按照要求提供充足的热量,形成—个合理的温度场及热工制度,从而使回转窑系统充分发挥其应有的功能,实现优质、高效、低耗、长期安全运转,并满足环境保护规定的要求。 本课题受到国家“863”科技攻关项目《低环境负荷型水泥及胶凝材料及关键制备技术》(项目编号:2002AA335050)支助,旨在目前能源日益紧张的情况下,开发—种新型高效的新型干法水泥燃烧系统,使其对煤的品种尤其是高灰分煤和无烟煤具有良好的适应性,在保证水泥稳定生产的同时降低水泥生产能耗,减少环境污染。 本项目的研究内容共分为二个部分:燃烧器的数值模拟、燃烧器的研制和工程应用研究。 燃烧器的数值模拟工作采用了当前流行的美国FLUENT公司开发的商用计算流体力学软——FLUENT及其配套前后处理软件,对燃烧器在5000t/d的水泥生产线的冷态和热态实际运行进行了模拟,系统的研究了燃烧器各风道的作用和燃烧器对煤粉的工艺参数的适应性以及随之产生的NO_X的生成机理与控制技术。结果表明:与传统的燃烧器流谱不同,经多风道燃烧器作用的窑内流场其回流区可分为3～4个回流区,它们分别卷吸煤粉、二次风和下游的高温烟气,在此基础上分析了影响流场和热态情况下温度场的分布的因素。同时提出了减少直流风速度或增加旋流风速度以减少NO_x污染物形成的燃烧技术。 燃烧器的研制工作主要采用旋流燃烧技术和大速差射流技术,在强调燃