基于多場耦合的分解爐重油燃燒NOx生成還原數(shù)值模擬分析

毛?婭，陳?響，陳作炳，江?智

基于多場耦合的分解爐重油燃燒NO生成還原數(shù)值模擬分析

毛?婭，陳?響，陳作炳，江?智

(武漢理工大學機電工程學院，武漢 430070)

在中東富油地區(qū)，重油常作為工業(yè)燃料使用．為了研究重油在水泥生產(chǎn)燃燒過程中NO的生成情況，以6000t/d的TTD型分解爐為研究對象，通過FLUENT的UDF(自定義函數(shù))建立數(shù)學模型將石灰石分解反應、燃料的燃燒反應以及NO的生成與還原反應耦合在一起．重點研究重油在分解爐內(nèi)NO的生成和還原過程及其內(nèi)部流場、溫度場和組分場分布，分析重油燃燒過程．模擬結果與實際工程數(shù)據(jù)對比誤差低于5%，表明所選用的數(shù)學模型和各反應之間的耦合方法能夠比較精確地模擬爐內(nèi)的流場和化學反應，為下一步研究降低重油燃燒產(chǎn)生的NO提供理論基礎．

分解爐；NO；重油；數(shù)值模擬；多相流

重油作為一種燃料，與煤、天然氣等燃料相比，其具有熱值高、灰分低的優(yōu)點[1]．對于石油資源豐富的國家和地區(qū)，水泥生產(chǎn)過程中一般以重油為燃料．重油中的含氮量為0.4％～1.0％，其燃料NO生成量為200×10-6～500×10-6[2]．為了降低對環(huán)境的污染，研究重油燃燒產(chǎn)生NO的機理是十分必要的．

梁秀俊等[3]研究了煤粉再燃過程，揮發(fā)分中HCN與NH3的反應機理和生成途徑，并總結了HCN與NH3反應過程主要基元反應的反應動力學參數(shù)．胡芝娟[4]利用模擬實驗研究了水泥工業(yè)分解爐中氮氧化物的轉化特性，揭示了煤種、氣氛、溫度和生料對燃料型NO的生成及還原特性的影響規(guī)律．黃來[5]在分析氮氧化……