窑头四风道燃烧器冷态流场数值模拟.pdfVIP

机械 设 计 与制 造 第2期 206 Machinery Design Manufacture 2011年 2月 文章编号 ：1001—3997(2011)02—0206—03 窑头四风道燃烧器冷态流场数值模拟 陈作炳 钟 勇 (武汉理工大学 机电工程学院，武汉 430070) NumberiaIsimulationrearchonthecoldflow stateofthefour-chanaIkilnburner CHEN Zuo—bing，ZHONG Yong (CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China) 【摘 要】对某窑头四风道燃烧器进行三维建模和网格划分，并采用标准k-s湍流模型对其进行冷 态下气相流场数值模拟。计算结果合理反映了窑内的流场变化以及各个管层风在燃烧器工作 中的重要 作用，并通过改变中心风所占理论燃烧空气的比例，分析了不同风量的中心风对燃烧器流场的影响，对 工业中燃烧器喷头结构设计和风量参数选用有着重要的参考价值。 关键词 ：窑头四风道燃烧器；冷态流场 ；中心风 ；数值模拟 A【bstract】Throughthree—dimensionalmodeling，meshing,andusingthestandardk—sturbulence model,thecoldflowfield’snumericalsimulationofthefour—channelkilnburner studied．Thecalculated resultsreasonab reflectthechangesinthejqowfieldofthekilnandvariouspipe一 ’Simportantroleof thework，andbychangingthecoolingair’SrateOfthetheoreticalcombustionair，itanalysedtheinfluence Ofdfiferentcoolingair’svolumeonflowfield，andprovidedtheindustrialburnernozzlestructuraldesign andchoosingtheairvolumeparameterswithimportantreJbrencevalue． Keywords：Four-channelkilnburner；Coldflow field；Coolingair；Numericalsimulation 中图分类号 ：TH16 文献标识码 ：A 窑头燃烧器是水泥烧成系统中的主要设备，其性能的好坏对 煅烧质量和效率口。 水泥煅烧过程有着直接影响。性能优 良的燃烧器可以提高熟料煅烧 燃烧器的传统设计过程主要是根据经验公式来进行，由于 的产质量，保证回转窑热工制度的稳定性，延长回转窑耐火砖和窑 测试手段和技术的限制，很难获得燃烧器在回转窑内部工作时的 体的使用寿命，还能提高回转窑的运转率和减少环境污染l1l。回转窑 真实流动参数，从而产品要经过多次反复的实验测试和修改才能 煤粉燃烧器发展到今天，其结构经历了最初的单风道形式，然后双 最终定型日。而将运用CFD软件FLUNT12对某 5000ffd新型干法 风道和三风道形式，到 目前应用最广泛的旋流式四风道燃烧器。与 水泥生产线的窑头四风道燃烧器在回转窑内的气相流动状态进 传统燃烧器相比，旋流式四风道煤粉燃烧器在降低一次风 量的基 行数值模拟，得出其速度场 、压力场分布状态以及窑内流线分布 础上，通过提高燃烧器风道风速和推力来保证风煤的充分混合，使 图，并通过模拟结果说明了中心风在燃烧器工作中的作用 ，为燃