霍林河褐煤富氧燃烧特性优化数值模拟

本研究聚焦于"劣质褐煤富氧燃烧特性的数值模拟研究"，主要针对的是内蒙古霍林河煤矿的褐煤资源。该研究旨在通过建立四通道燃烧器和水泥回转窑的褐煤富氧燃烧模型，采用先进的CFD（计算流体动力学）数值模拟方法，探索如何优化燃烧过程以提高褐煤的燃烧效率，减少污染物排放，并为实际工业生产提供科学依据。 研究首先针对一次风中旋流风和轴向直流风的不同速度配比，设置了5种工况，对回流区和温度场分布进行了深入分析。通过这些数值模拟，研究人员试图找出最适宜的风速比例，以确保燃烧的稳定性和高效性。结果显示，富氧气氛下，相比于空气气氛，煤粉燃烧更为稳定，温度分布更合理，而且SO2和NOx这两种污染物的排放量明显降低，这表明富氧燃烧技术对于改善褐煤燃烧性能和环保性能具有显著优势。 国内外的研究者已经利用类似的方法对劣质煤进行过研究。国外学者如Chui和Al-Abbas等人，分别通过数值模拟探讨了富氧燃烧对烟煤和褐煤的燃烧特性影响，发现富氧可以提高CO2浓度，但同时也增加NOx排放。国内研究者如郑建祥和张勇等人，分别关注了劣质煤着火特性和旋风炉中褐煤半焦燃烧，揭示了氧气含量、煤粉分级等因素对燃烧温度和NOx排放的影响。 内蒙古工业大学煤基固废高值化利用工程技术研究中心在此基础上，针对内蒙古霍林河煤矿褐煤的特点，进一步进行了专门的模拟研究，优化了燃烧器设计和操作条件，以期找到最适合褐煤在水泥回转窑中的富氧燃烧策略。这项工作不仅有助于提升褐煤资源的利用率，也有助于降低水泥生产成本和环境污染，对于推动我国褐煤产业的可持续发展具有重要意义。