深度空气分级条件下炉内氮氧化物生成数值模拟.pdfVIP

第 17 卷 第 5 期 燃 烧 科 学 与 技 术 Vol.17 No.5 2011 年 10 月 Journal of Combustion Science and Technology Oet. 2011 ▋ 深度空气分级条件下炉内氮氧化物生成的数值模拟 刘敦禹，秦 明，刘 辉，曹庆喜，吴少华 (哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，哈尔滨 150001) 摘 要 ：借助计算流体力学软件 FLUENT ，对一台 600,MW 超超临界墙式布置切圆燃烧锅炉进行数值模拟．详细分 析了深度分级条件下，燃料型 NO 、热力型 NO 和总 NO 生成速率在炉内的分布特性，以及燃烧初期 NO 和 HCN 生 成特性．结果表明，挥发分析出阶段会产生大量的燃料型 NO ，焦炭在缺氧的气氛下燃烧，促进了焦炭燃烧时释放 产生 HCN 与已经产生的 NO 发生均相消减反应生成 N2．在焦炭剧烈燃烧区，温度较高，SOFA (seperated over fire air)区域温度和氧气浓度都较高，这两区域热力型 NO 生成较多．主燃区总 NO 与燃料型 NO 生成速率分布相似， SOFA 区 NO 生成速率大致为燃料型和热力型 NO 二者的叠加．主燃区集中布置二次风不利于降低 NOx 排放．距离 燃烧器 3,m 内，NO 生成速率变化较大．HCN 与 NO 的生成速率变化趋势相同，都与早期挥发分析出与焦炭燃烧密 切相关．优化配风的结果，在 25% SOFA 风率下，出口 NO 最低．组织空气分级低氮燃烧技术的关键为主燃区焦炭 燃烧在缺氧条件下进行，SOFA 区域氧浓度不能太高，合理的优化主燃区与 SOFA 区氧量配比是关键． 关键词 ：深度分级燃烧；热力型NO ；燃料型NO ；总NO 中图分类号：TK229.6 文献标志码 ：A 文章编号 ：1006-8740 (2011)05-0469-07 Numerical Simulation of NOx Production Under Deep Air Staged Combustion in Furnace LIU Dun-yu ，QIN Ming ，LIU Hui ，CAO Qing-xi ，WU Shao-hua (School of Energy Science and Engineering ，Harbin Institute of Technology ，Harbin 150001 ，China) With the CFD (computational fluid dynamics)software FLUENT ，numerical simulation was made in a Abstract ： 600,MW ultra supercritical wall-tangentially fired boiler. The distribution characteristics of fuel NO ，thermal NO and total NO in the furnace were analyzed in detail under the condition of deep air staged