刘定平，周友坤

(华南理工大学电力学院，广州 510641)

0 引 言

水泥在生产过程中容易产生污染性气体NOx。NOx产生的来源分为热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx三种[1]。由于窑炉工作温度区间大，最高温度超过1 500 ℃，导致热力型NOx的产生量大。如何揭示窑炉热力型NOx的产生过程，提出有效控制方法，是解决窑炉NOx的热点问题。

水泥窑炉的生产线由旋风预热器、预燃烧室、分解炉和回转窑等构成，其中分解炉和回转窑通过燃煤产生高温来煅烧生料，进行复杂的化学反应和热量传递，是产生NOx的源头。

目前，关于分解炉和回转窑中NOx的生成研究通常采用fluent软件进行流场模拟[2]，研究窑尾烟气流速对混煤在分解炉中燃烧特性的影响规律[3]，通过优化配风方式，保证煤粉的燃尽并有效抑制NOx的生成[4]；研究不同三次风温度对分解炉内NO的影响[5]；应用fluent建立回转窑模型研究热力型NO产生机理及互相影响[6]；通过建立化学反应动力方程研究在分解炉中石灰石进料位置变化对于炉内温度和NOx排放的影响[7]；亦有学者通过燃烧优化试验，在富氧燃烧条件下减少NOx的生成量[8]。但还未见到同时对水泥分解炉和回转窑全过程模拟，缺乏对产生气体互相影响的定量系统分析和研究。

本文通过Aspen Plus软件对分解炉和回转窑的工艺全过程NOx生成模拟仿真，进行水泥生产过程中分解炉和回转窑NOx的形成因素与敏感性分析，为进一步对水泥行业中污染物NOx进行源头治理提供依据。

1 模型建立

Aspen Plus是美国麻省理工学院开发的大型通用流程模拟软件，数据库内拥有上千种物质的物性参数，满足水泥生产工艺过程中物质组分的物性参数需求。……