涡旋式分解炉中煤及RDF共燃烧耦合CaCO3分解的数值模拟

摘要

针对一实际尺寸的带下置涡流室的分解炉进行数值模拟,探讨煤、RDF两种燃料共燃与碳酸钙分解相耦合的化学反应过程.计算所得煤粉及RDF燃烬率分别为99％和100％,碳酸钙分解率为95％,与工程实际数据吻合较好.结果表明:煤粉自涡流室顶部入炉后,先向下俯冲,再在气流的携带下转而向上运动,在分解炉柱体部分螺旋上升,其燃烧时以焦炭燃烧占主导,在涡流室上方的锥体部分及锥体部分上方的下半柱体部分形成主燃区;RDF自分解炉柱体部分下部水平入炉后,先运动至中部,旋即与煤粉流交织在一起螺旋上升,其燃烧时以挥发分燃烧占主导,在分解炉下半柱体部分形成主燃区;CaCO3自涡流室顶部入炉后,首先在涡流室及其下方的锥体部分做涡旋运动,一部分因吸收高温气流的热量而分解,剩余大部分上旋至燃料主燃烧区,因吸收燃烧所释放的热量而分解;燃料燃烧放热与CaCO3吸热分解相耦合后,最终在分解炉柱体部分形成均匀、稳定的温度场.