气固耦合传热数值模拟在篦冷机冷却熟料过程中的应用研究

刘云峰



气固耦合传热数值模拟在篦冷机冷却熟料过程中的应用研究

Gas-solid Coupling Heat-transfer Numerical Simulation on Clinker Cooling Process in Grate Cooler

刘云峰

摘 要：利用多孔介质模型和气固耦合传热模型计算了5 500t/d规格的篦冷机冷却高温物料的过程，得到了篦冷机内部的流场和温度场；了解了篦冷机内部流场和温度场的一些运行规律，加深了对篦冷机工作机理的了解；通过计算数值和实测数值的对比，验证了此方法的可行性，利用此方法得出的数值可为余热发电、配风优化等提供数据参考。

关键词：篦冷机；耦合；多孔介质模型

水泥工业是能源消耗大户，每年消耗的煤炭资源约2亿吨，水泥生产线窑头、窑尾有大量的低温废气不能被充分利用，约占水泥熟料烧成系统总热量的35%被排放，能源浪费惊人［1］。篦冷机是水泥工业烧成系统中的重要主机设备之一，其主要功能是将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送机、贮存库以及水泥磨能承受的温度，同时将高温熟料显热回收，并以二次风和三次风的形式分别供给回转窑和分解炉，中低温部分主要以余热的形式取作他用，以充分利用篦冷机中的热量，提高整个烧成系统的热效率和熟料质量［2-4］。

篦冷机内部的热量回收采用的是阶梯利用方式，不同温度区域的热量所作的用途不同。而要提高篦冷机内热量的阶梯利用效率，就需要充分了解掌握篦冷机内部的温度场和流场分布情况，并依靠各个标准风室的配风量控制以及高温熟料与冷却气体间的换热效率等。……