论文部分内容阅读
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,