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水泥科技 STC
分解炉三次风管与生料管相对位置对预分解炉
影响的数值模拟
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蔡业堃 1 汪时斌 1 王鹏辉 2 张玉清 2 杨博皓
（1．威尼斯wns9778，安徽，合肥
2. 南京工业大学，材料科学与工程学院，江苏 南京 211816）
1 引言
在水泥工业中，预分解炉作为新型干法水泥生产工艺的核心设备，其分解能
[1]
力对水泥产量有着至关重要的影响 。DD 分解炉是目前运用最多的预分解炉之一，
其三次风、煤风及生料的分布对炉内温度场、流场及组分浓度场有着重要影响。
张凯 等研究了三次风管在对称分布的情况下，其风向为斜风与直风对分解炉性
[2]
[3]
能的影响，研究表明三次风管偏置风向并不能提高分解炉性能；陈作炳 采用
Fluent App对 DDF 型分解炉做了模拟，得到了 DDF 预分解炉的温度场及组分浓度
[4]
场并于实际工况下测定的数据做了对比，论证了模拟结果的可靠性；周元 等利
用 T-S 模糊数学分析方法建立了水泥分解炉运行参数的模糊神经网络预测模型，
模型预测结果表明预测结果与实际测定数据误差相差小，证明了该数学预测模型
有较好的预测能力。本文采用计算流体力学理论研究方法，利用 Fluent 商用App
对 DD 分解炉中生料管与三次风管相对位置变化对预分解炉性能的影响展开了研
究。图 1 为预分解炉的全尺寸模型与离散化网格划分图解。三次风管的位置分别
为 T1（Y=6.3 m）、 T2（Y=5.4 m）、 T3（Y=4.4 m），生料投入位置为 R1（Y=9.3 m）、
R2（Y=8.3 m）、 R3（Y=7.5 m）。研究了 T1R3（A）、 T2R3（B）、 T3R3（C）、 T1R1（D）、
T1R2（E）五种情况下的炉内流场、温度场及组分浓度场的分布情况，结合预分解
炉的实际分解需求得到合理三次风管与生料管的结构排布。
2 模型与网格划分
采用 Solidworks 商用建模App对 DD 分解炉建立全尺寸模型，如图 1（a）所
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