《表1 分解炉模拟中采用的化学反应及动力学参数》

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《水泥低能耗先进烧成技术研究与应用》

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由于分解炉内煤粉燃烧及碳酸钙分解的耦合，加之气料运动的特殊要求，分解炉内物理化学过程极为复杂。此次研究使用的分解炉计算机辅助试验平台是公司自主开发的软件系统，在开发中解决了大量技术难题，形成了专业特点。从湍流流动角度分析，分解炉计算机仿真开发中解决了圆柱坐标非结构网格下极点处理这一国内外公认的技术难题。在数值求解器的开发过程中，解决了以下难题:在圆柱坐标方程离散时，中心轴线处半径为零，数学处理时速度、动量等值为无穷大，而从连续性考虑，物理意义上速度、动量等均为具体值。多年来，国内外学者均力求解决这一极点处理难题（炼钢炉、旋风筒等只能进行对称数值模拟）。我们研究开发的技术解决了这一难题，实现流场、颗粒场、温度场、组分场360°全场模拟，真正实现了分解炉的仿真研究。通过基础试验研究，我们建立了针对分解炉特点的、在耦合状态下的煤焦燃烧及碳酸钙分解的动力学模型。基础模型的优化为自脱硝梯度燃烧分解炉的开发奠定了基础。分解炉模拟中采用的化学反应及其动力学参数见表1，TDF分解炉温度及速度分布见图6。