煤粉MILD燃烧NOx生成和还原机理的数值分析

采用计算流体动力学(CFD)软件分析了国际火焰研究基金会(IFRF)试验系统上煤粉低氧稀释(MILD)燃烧特性和NO_x排放特性。比较了不同的湍流与化学反应相互作用模型、挥发分气相反应机理和焦炭燃烧模型对煤粉MILD燃烧特性预测的影响，通过对比烟气速度场、温度场、组分浓度场的模型预报结果与试验结果，得到了能够准确预测煤粉MILD燃烧特性的模型组合，即EDC-WD-MSR模型。采用此模型对煤粉MILD燃烧NO_x生成和还原路径进行分析，结果表明：煤粉MILD燃烧中燃料型NO占主导地位，热力型NO、N₂O中间体路径和快速型NO之和对NO总排放的贡献小于10%。煤粉MILD燃烧存在强烈的NO均相和异相还原反应，其中NO异相还原反应使燃料型NO的排放量占单独计算的焦炭NO和挥发分NO排放量之和的71.1%。