煤粉燃烧中NO_x的预测:参数数据库及CFD实践

李振山¹，陈登高¹，张志¹，蔡宁生¹，冉燊铭²，王锦生²，张定海²，韦耿²，林山虎²，周武²，孔红兵²

1. 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室2. 东方电气集团东方锅炉股份有限公司清洁燃烧与烟气净化四川省重点实验室

摘 要：在前期工作中开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,使用CO,H2浓度表征碳氢化合物含量来刻画NO_x的均相还原,编写程序以UDF的形式将NO_x模型、包含气化反应的焦炭燃烧模型嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流、辐射换热模型的耦合计算。在此基础上,进一步改造完善沉降炉、一维炉实验平台,开展不同煤种、不同工况下的燃烧实验,获得高质量的实验数据。使用新的NO_x预测模型对各工况进行模拟、对比,建立适用于不同煤种的模型参数数据库。最后将新的NO_x模型及参数数据库应用于四角切圆锅炉、对冲火焰锅炉以及W火焰锅炉的CFD计算中。结果表明新的NO_x模型可以合理预测不同煤种、不同炉型、不同运行条件下NO_x的生成与还原,这就为锅炉、燃烧器的低NO_x设计、改造与优化奠定了基础。

关键词：煤粉燃烧;NOx模型;参数数据库;CFD实践;