论文题目: 分解炉内煤粉燃烧及碳酸钙分解反应特性分析计算
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 冯兵
导师: 李昌勇
关键词: 分解炉,燃尽率,分解率,数学模型
文献来源: 南京工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 新型干法水泥生产技术是当今最先进的水泥生产工业方法，其中分解炉是新型干法窑系统中的核心设备之一，分解炉功能的发挥情况直接影响到整个系统的性能指标和运行稳定性。为了深入探究其内在的规律，为系统运行诊断分析、优化工程设计、优化系统组合和新技术开发等提供依据，本文以分解炉作为研究对象，建立了分解炉内煤粉燃尽率以及生料分解率的计算数学模型。并结合实际系统的操作数据对模型进行了验证，从规律上探讨部分工业参数对系统性能指标的综合影响，得出了一些有实际使用价值的结论。 分解炉内的物理化学反应十分复杂，要建立煤粉燃尽率的数学模型，关键是找到相应的参变量，煤粉的燃尽时间是一个比较理想的参变量。它不但与燃料的特性有关，而且还受分解炉工况的影响。以燃尽时间为基本参数建立了分解炉内煤粉燃尽率的数学模型，并根据质量平衡和能量平衡原理，确定系统平衡关系，获得碳酸钙分解率的数学模型。用数学模型对华新水泥厂#4窑、宁国水泥厂#2等生产线的分解炉进行了计算研究，并以宁国水泥#厂2窑的DD分解炉为研究对象，对影响分解炉内燃料燃烧以及生料分解的因素进行了详细的分析比较。研究结果表明数学模型具有一定的科学性、正确性。 为了建立适合于各种煤质的燃烧反应动力学参数的计算方法，傅维标等人提出了确定煤焦反应动力学参数的新思想，认为煤焦的反应的活化能只是煤焦温度的函数，而与煤质无关，但是反应频率因子与煤质有关，并给出了反应动力学参数与煤质的通用关系，通过煤质的工业分析数据就能计算得到E、Ko，ch的数值。因此在计算煤的燃尽率时将化学动力学方程中的E和Ko，ch分别用傅维标理论中的分析数值代替。这样可以充分考虑煤种以及燃烧工况对分解炉内燃烧以及分解的影响。 研究结果表明：（1）随着分解炉内煤粉颗粒尺寸的减小，将能大大的增大反应表面积，燃尽率相应的提高；（2）随着分解炉内温度的提高，燃尽率以及分解率都作相应的增加。在温度增加的初期，燃尽率增加的较为明显，当达到一定的温度后，再继续增加温度，对燃尽率以及分解率的提高都不是很大，因此在实际生产过程中，应有一个最优温度范围；（3）为了适应燃烧无烟煤或者低挥发煤，
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 当前研究的动态
1.2 本课题的目的
1.3 本课题主要研究内容
第二章 文献综述
2.1 新型干法水泥技术的产生和发展
2.2 我国水泥工业发展情况简介
2.2.1 我国水泥工业的现状
2.2.2 我国水泥工业发展的趋势
2.3 预分解技术的原理与应用
2.3.1 预分解技术的特点
2.3.2 分解炉工作原理
2.4 分解炉中煤粉燃烧的特点
2.4.1 煤的分类
2.4.2 煤的燃烧机理
2.4.3 分解炉内煤粉燃烧的特点
2.4.4 目前分解炉数值研究方法的进展
第三章 分解炉内煤粉燃尽过程的分析计算
3.1 系统数学模型
3.1.1 燃烧废气比热的回归模型
3.1.2 燃烧前分解炉收入热量计算
3.1.3 燃烧后废气量和热量计算
3.1.4 燃烧后剩余物料显热计算
3.1.5 分解炉内能量平衡方程
3.2 分解炉内煤粉燃尽率的计算
3.2.1 燃尽时间函数关系式的推导
3.2.2 燃尽率计算
3.2.3 计算参数的选取
3.2.4 煤粉燃烧宏观通用规律的应用
3.3 计算程序的编制
3.4 数学模型的验证及应用
3.5 小结
第四章 分解炉运行数据的分析与比较
4.1 影响分解炉内燃烧过程的主要因素分析
4.2 在线型与离线型分解炉的分析比较
4.2.1 分解炉与窑连接方式的分析评价
4.2.2 分析比较
4.3 分解炉煤质适应性及炉型设计
4.3.1 无烟煤的燃烧特征
4.3.2 分解炉内煤粉的燃烧特性
4.3.3 无烟煤燃烧技术的要求与对策
4.3.4 分解炉设计的主要工业参数
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录Ⅰ
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
发布时间: 2007-03-23
参考文献
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