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大型水泥分解炉O_2/CO_2燃烧的数值模拟研究
Numerical simulation of O_2/CO_2 combustion in large cement precalciner

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张乐宇 1   魏小林 1,2   李森 1   翟英华 1,3  
文摘 水泥行业是CO_2排放量仅次于电力行业的第二大源头, CO_2引起的温室效应正不断加剧,因此CO_2减排刻不容缓,水泥炉窑O_2/CO_2燃烧技术在CO_2减排方面具有很大的应用价值.本文选取3200 t/d水泥生产线TTF型分解炉为研究对象,采用天河二号超级计算机,开展大规模并行计算CFD仿真数值模拟,研究了煤粉混合空气燃烧与煤粉混合O_2/CO_2燃烧对炉内速度场、温度场、物料组分分布及NOx浓度分布的影响.结果表明: O_2/CO_2燃烧技术与常规空气助燃方式相比,炉内速度场分布及生料分解率基本一致,不会影响分解炉的正常工作,而且炉内超温区域减少,高温刷墙现象得到有效缓解;同时分解炉出口排放的NOx浓度极大减少,由995 mg/m~3大幅降低至96 mg/m~3,从而可以取消后续脱硝处理工艺,节省投资;另外,分解炉出口烟气中近乎纯净的高浓度CO_2也非常有利于回收再利用,可以有效缓解温室效应.
其他语种文摘 The cement industry is the second largest source of CO_2 emissions after the power industry. The greenhouse effect caused by CO_2 is increasing nowadays, so CO_2 emission reduction is urgent, the cement precalciner kiln O_2/CO_2 combustion technology has great application value in CO_2 emission reduction. This paper selects 3200 t/d TTF cement precalciner as the research object, and Tianhe-2 supercomputer is used to carry out massive parallel CFD numerical simulation. Numerical simulation was used to study on the effects of pulverized coal combustion mixed air with pulverized coal combustion mixed O_2/CO_2 on velocity field, temperature field, material composition distribution and NOx concentration distribution. The results show that the O_2/CO_2 combustion technology has similar velocity field distribution and raw material decomposition ratio when compared with the conventional air combustion, and it will not affect the operation of the precalciner. Besides, the over-temperature zone in the precalciner is reduced, the temperature-brushing phenomenon is effectively alleviated, and the NOx concentration at the outlet reduced greatly from 995 to 96 mg/m~3, so that the posttreatment De-NOx process can be removed to reduce investments. Furthermore, the nearly pure high-concentration CO_2 in the flue gas is easy to be captured and reused, alleviating the greenhouse effect.
来源 中国科学. 技术科学 ,2019,49(9):1080-1088 【核心库】
DOI 10.1360/sst-2019-0047
关键词 分解炉 ; O_2/CO_2燃烧 ; CO_2减排 ; 脱硝 ; 数值模拟
地址

1. 中国科学院力学研究所, 高温气体动力学国家重点实验室, 北京, 100190  

2. 中国科学院大学工程科学学院, 北京, 100049  

3. (保定)华北电力大学能源动力与机械工程学院, 保定, 071000

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1674-7259
学科 行业污染、废物处理与综合利用
基金 国家重点研发计划
文献收藏号 CSCD:6579438

参考文献 共 27 共2页

1.  中国水泥协会. 水泥工业"十三五"发展规划. 中国水泥,2017,7:7-17 被引 1    
2.  Battye R. NO_x Control Technologies for the Cement Industry. Final Report,2000 被引 1    
3.  Hampartsoumian E. Optimisation of NO_x reduction in advanced coal reburning systems and the effect of coal type. Fuel,2003,82:373-384 被引 23    
4.  Maly P M. Alternative fuel advanced reburning,1997 被引 2    
5.  Yan D. Destruction of DDT wastes in two preheater/precalciner cement kilns in China. Sci Total Environ,2014,476/477:250-257 被引 5    
6.  向文国. 具有CO2分离的煤气化化学链置换燃烧初步研究. 东南大学学报(自然科学版),2005,35:20-23 被引 7    
7.  史晓斐. 化学链技术在煤炭清洁高效利用中的研究进展. 化工学报,2018,69:4931-4946 被引 12    
8.  朱文尚. 应用于水泥熟料生产工艺的氧气/二氧化碳燃烧技术.中国专利, CN201710519607,2017 被引 1    
9.  Liu H. Pulverized coal combustion in air and in O/CO mixtures with NO recycle. Fuel,2005,84:2109-2115 被引 22    
10.  邹春. 燃煤O_2/CO_2循环燃烧过程中SO_2与NO_x协同脱除的中试研究. 中国电机工程学报,2009,29:20-24 被引 17    
11.  黄志军. O2/CO2循环燃烧中NOx的中试实验研究. 工程热物理学报,2009,30:2141-2144 被引 5    
12.  国家环境保护总局. 水泥工业大气污染物排放标准(GB 4915-2013) 被引 1    
13.  Telesca A. Low-CO_2 cements from fluidized bed process wastes and other industrial by-products. Combust Sci Tech,2016,188:492-503 被引 1    
14.  Manoj P. Impact of oxyfuel technology on calcination process. 14th Greenhouse Gas Control Technologies Conference (GHGT-14),2018 被引 1    
15.  Houshfar E. Enhanced NO_x reduction by combined staged air and flue gas recirculation in biomass grate combustion. Energy Fuels,2012,26:3003-3011 被引 8    
16.  Rybdylova O. A model for droplet heating and its implementation into ANSYS Fluent. Int Commun Heat Mass Transfer,2016,76:265-270 被引 2    
17.  Wang X M. Prediction of falling film evaporation on the AP1000 passive containment cooling system using ANSYS FLUENT code. Ann Nucl Energy,2016,95:168-175 被引 1    
18.  Blain N. Development and validation of a CFD model for numerical simulation of a large natural draft wet cooling tower. Appl Thermal Eng,2016,105:953-960 被引 3    
19.  Shih T H. A new k-ε eddy viscosity model for high Reynolds number turbulent flows. Comput Fluids,1995,24:227-238 被引 591    
20.  Branco J. Experimental and numerical investigation of turbulent diffusion flames in a laboratory combustor with a slot burner. Fuel,2016,175:182-190 被引 2    
引证文献 2

1 李森 水泥炉窑氮氧化物排放控制最新研究进展 燃烧科学与技术,2020,26(5):383-390
被引 0 次

2 魏小林 工业炉窑燃烧过程中节能减排问题的研究进展与发展方向 热科学与技术,2021,20(1):1-13
被引 1

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