热能动力工程

作者：刘国辉,崔国民,马尚策,韩娜

单位：上海理工大学 新能源科学与工程研究所,,上海理工大学 新能源科学与工程研究所,,上海理工大学 新能源科学与工程研究所,,上海理工大学 新能源科学与工程研究所,

关键词：石灰窑; 多孔介质;局部非热平衡;自定义标量(UDS);自定义函数(UDF)

基金：国家自然科学基金(51176125)；上海市科委部分地方院校能力建设计划(16060502600)；沪江基金研究基地专项(D14001)

以某300 t/d气烧石灰环形竖窑为研究对象，为获得其最佳运行工况并解决窑中煅烧温度分布不均匀的问题，采用数值模拟方法进行研究。将石灰石视为多孔介质、采用自定义标量方程(UDS）编译局部非热平衡模型、窑体中碳酸钙分解反应以源项的形式通过自定义函数(UDF)添加到整个反应过程中，获得的窑体中排烟和出料的模拟平均温度与实测值误差很小（＜15%），且石灰石固体和烟气的两相温度三带分布图符合实际煅烧过程的温度分布，验证了模拟计算的合理性；在此基础上，对燃料流量、助燃风流量和冷却风流量3参数进行单参数分别分析和正交试验分析。研究表明：燃料流量和冷却风流量对窑体温度场影响较强，而助燃风流量的影响较弱；石灰窑的最佳运行工况为燃料流量、助燃风流量和冷却风流量分别取0.152 4、0.106 7和0.174 6 kg/s。

来源：2018年第2期

《热能动力工程》期刊编辑部

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