摘要:通过对并流蓄热式石灰窑煅烧过程中传热与反应机理的研究，建立了并流蓄热式石灰窑的瞬态数学模型，实现了对并流蓄热式石灰窑的瞬态数值仿真。经过对并流蓄热式石灰窑的数值计算，得到了并流蓄热式石灰窑的两个炉膛内温度随高度变化的曲线，研究了窑内温度变化趋势，分析了并流蓄热式石灰窑的煅烧机理。同时，通过计算窑内温度对煤粉量和一次风量的瞬态响应，分析了煤粉量、一次风量变化对窑内温度的影响，并提出了并流蓄热式石灰窑节省投入煤粉量的运行优化方案。
0 引言
并流蓄热式石灰窑以其生产高品质石灰且低热耗的特点受到石灰生产企业的广泛关注。因为其并流工作的原理，工作膛中产生的高温烟气可以通过两窑之间的通道到达蓄热膛，继续加热蓄热膛的石灰石，使蓄热膛中的石灰仍能保持在分解温度；并在高温烟气经由蓄热窑上部的预热带排出时，加热预热带的石灰，将高温烟气中的热量再次利用，减少了热量的浪费。现在对并流蓄热式石灰窑的研究主要集中于设计改进和控制系统优化方面，旨在优化窑内温度场，使煅烧带温度更均匀，从而提高石灰石煅烧质量[1]~[5]。周乃君等人通过对通入物料量及出口CO2量的分析，对单筒竖窑内的石灰石分解率进行了研究，实现了石灰石分解率的在线监测[6]。向召阳建立了并流蓄热式石灰窑膛内气体、固体温度的确定方法，用来分析炉膛内稳定状态下的温度分布[7]。但是，并流蓄热式石灰窑两个炉膛一直在交替煅烧，煅烧过程中总是会间断性地出现稳态被打破的情况，所以瞬态分析对并流蓄热式石灰窑的煅烧机理研究有重要的研究价值。实现对并流蓄热式石灰窑的瞬态模拟，可以对煅烧带温度实现更加精确的控制，以较少的煤粉量使煅烧带温度维持在石灰石的最佳分解温度的同时，提高热量利用效率。
为了深入研究并流蓄热式石灰窑的煅烧机理，进而对其运行过程进行优化。本文将从瞬态数学模型着手，研究并流蓄热式石灰窑的稳态温度场以及煤粉量和一次风量对窑内温度的影响，用来优化并流蓄热式石灰窑的运行过程。
作者：马尚策