0.3MW煤粉炉MILD燃烧特性的数值计算研究

摘要

MILD 燃烧技术是21世纪最具发展前景的燃烧技术之一，具有高热效率和极低NOX排放的特点，然而针对煤粉在低温空气MILD 燃烧方式下的实现条件以及燃烧特性仍需深入研究。本文以 0.3MW 煤粉燃烧炉试验台为研究对象，利用CFD 商业软件fluent6.3 研究了气体预热温度、燃烧器喷嘴射流速度、喷嘴间距以及喷嘴布置形式等对煤粉MILD 燃烧的影响规律，确定了在该试验台上实现煤粉低温空气MILD 燃烧较优的燃烧器参数，同时分析比较了煤粉在常规燃烧和MILD 燃烧方式下的炉膛温度分布、组分分布以及NOX排放特性。结果表明：高风温并非MILD 燃烧的必要条件，空气预热温度仅为600K时也能实现稳定的煤粉MILD 燃烧；增大射流速度和喷嘴间距都能提高炉膛内的烟气循环量，但喷嘴间距的影响比射流速度更为重要；射流动量越集中，炉膛内的烟气循环量越大；相对于常规燃烧方式来说，MILD 燃烧方式下煤粉着火燃烧提前，炉膛温度峰值降低200K 左右，炉膛内局部O2 浓度低于10%，CO 分布范围扩大，NOX排放大幅降低，仅为常规方式下的1/3。