摘要:作为钢铁行业碳减排的重要环节,石灰窑生产工序以空气助燃为主,尾气中CO2浓度偏低,难以实现低成本碳捕集。富氧燃烧是一种有效的碳富集技术,但是采用该技术时石灰窑内高体积分数CO2气体辐射会影响窑内温度分布及碳酸钙的分解特性。为此,本文以双膛石灰窑为研究对象,建立石灰窑生产过程的数值仿真模型,研究富氧燃烧下气体辐射对石灰石煅烧特性的影响,并比较不同O2/CO2配比下窑内的温度、组分及碳酸钙质量分数变化。结果表明:考虑气体辐射后,石灰窑内CO2组分浓度没有明显改变,但窑内最高温度降低约60~100 K,同时最高气相温度随着O2体积分数的增大而升高;考虑气体辐射后,石灰窑内煅烧区气相及碳酸钙的平均温度升高,窑内碳酸钙的分解速率加快,其气相平均温度升高约30~90 K,碳酸钙平均温度升高约30~130 K,且随着O2体积分数的增大而升高,窑内碳酸钙的分解速率也随O2体积分数的增大而加快。本文研究成果可为石灰窑内温度及碳酸钙分解特性的准确模拟提供理论支撑,同时也为富氧燃烧技术在双膛石灰窑内的应用提供参考。