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分解炉是整个新型干法水泥生产系统的核心和关键设备,它既是一个燃烧炉,同时也是一个化工反应装置,具有气固输送、燃料燃烧、气固换热、硅酸盐分解等多种功能。分解炉内气相的流动速度、温度、压力分布情况以及物料颗粒的浓度分布、停留时间等都直接影响分解炉内煤粉燃烧效率和生料的分解率。但是由于分解炉系统结构复杂,而且其内部的反应多在高温悬浮气流中进行的,所以研究起来相当困难。近年来随着计算机软硬件技术的飞速发展,以计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简写CFD)为理论基础的数值模拟技术迅速发展和成熟,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。本论文利用计算机流体动力学CFD商业软件Fluent6.2.16分别对分解炉内部气相流场、气固两相流场流动以及煤粉燃烧进行了数值模拟计算和分析,主要研究内容如下:(1)选用Realizable(带旋流修正)κ-ε湍流模型及SIMPLE算法模拟了分解炉内气相湍流流场的运动,通过模拟得出了分解炉内部气相流场的运动规律、温度及压力的分布,为以后的研究打下了基础。(2)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)κ-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,得到了分解炉内固体颗粒运动的规律以及燃烧规律,从而达到在理论上指导分解炉结构改进的目的。(3)综合分解炉内的各流场运动的规律,根据模拟结果分析该分解炉的结构及工艺上的优缺点,并有针对性的提出相应的优化方案。