新型低氮燃气分级燃烧器燃烧特性和NOx排放的CFD研究

作者：吴晓磊; 刘波; 任政; 王元华; 徐向荣; 李旭灿

来源：化工进展, 2014, 33(09): 2298-2303.

• 燃气分级燃烧器
• 空气预热温度
• 过剩空气系数
• 氮氧化物

应用CFD软件Fluent数值模拟了某二甲苯塔再沸炉在役油气联合燃烧器燃烧和NOx排放特性,分析了其NOx排放浓度较高的原因,提出了新型低NOx燃气分级燃烧器的改造方案,并数值模拟了新型燃烧器空气预热温度Tair、过剩空气系数α和主辅喷枪燃气质量分率Rp对辐射室壁面热通量、出口温度、火焰高度和炉膛出口NOx排放浓度的影响。针对在役燃烧器的模拟结果与现场运行数据吻合良好,说明所选模型能够正确模拟炉膛内部的流动、辐射、燃烧和NOx生成过程。新型燃烧器模拟结果表明,增加Tair会增加辐射壁面热通量,同时也会增加NO的排放;辐射壁面热通量随α增加而降低,NOx排放浓度随α增加而增加;Rp对炉内传热和NOx排放的影响并不明显。当Tair=220℃、α=1.05及Rp=0.24时,新型燃烧器在模拟范围内达到最佳运行工况,辐射壁热通量为37.45kW/m2,NOx排放浓度为12.1μL/L。

• 单位
  湖南吉祥石化科技股份有限公司; 化学工程联合国家重点实验室; 华东理工大学