O2/CO2氣氛下煤粉燃燒特性模擬研究

楚化強，馮　艷，曹文健，顧明言

（安徽工業大學能源與環境學院，安徽馬鞍山243002）

O2/CO2氣氛下煤粉燃燒特性模擬研究

楚化強，馮艷，曹文健，顧明言

（安徽工業大學能源與環境學院，安徽馬鞍山243002）

針對煤粉燃燒器燃燒工況，采用Fluent軟件，探索輻射模型、氣氛和煤粉粒徑對煤粉燃燒過程的影響及污染物生成情況。結果表明：采用DO+WSGG模型時，煤粉的燃燒溫度有所降低；跟空氣氣氛相比O2/CO2氣氛下煤粉的燃燒溫度降低，NO的量也降低；氧濃度增大，煤粉燃燒的溫度峰值增加；隨著超細煤粉混合比的增加，燃燒高溫區而向前移。

煤粉燃燒；O2/CO2；輻射模型

我國煤炭資源豐富，是一個燃煤大國，因此對煤粉燃燒特性研究將顯得分外重要。最近，O2/CO2燃燒技術由于其能夠降低污染物的排放，提高燃燒效率而逐漸被人們所關注。各國學者從理論和實驗方面開展了煤粉在O2/CO2氣氛下燃燒特性研究，發現了各種不同于常規空氣氣氛下的燃燒現象，并給予了解釋和分析［1-15］。然而，據作者所知，鮮有學者綜合輻射模型、燃燒氣氛［16］和煤粉粒徑［17-18］三個方面對于煤粉燃燒進行研究，基于此，本文將利用Fluent軟件從這三個方面對煤粉的燃燒過程和燃燒產物進行研究分析。

1　研究對象

本文所模擬的煤粉燃燒器結構如圖1所示。煤粉通過一次風攜帶噴入燃燒室，二次風從外圍環形噴口進入燃燒器。燃燒室內徑為600 mm，爐膛長2 500 mm。計算區域采用Gambit進行劃分，由于控制體體積比較大，要劃出比較理想的網格尺寸，網格數目就比較多，于是只做四分之一控制體然后設置對稱（symmetry）邊界條件，網格類型選用TGrid類型，網格劃分如圖2所示。……