基于CFD计算的管式加热炉燃气分级低NO_x燃烧器研究

以某石化公司低NO_x燃烧器改造项目中管式加热炉内0.7 MW扩散式燃气燃烧器为研究对象,提出了两种低NO_x改进方案。方案A采用传统燃料分级供给形式,方案B在采用燃料分级供给的同时还采用了特殊耐火砖结构。应用计算流体力学(CFD)软件Fluent对燃烧器两种改进方案的燃烧过程和NO排放进行了数值模拟,获得燃烧室内温度分布、组分分布、NO生成速率以及火焰形态等参数。比较计算结果发现,燃烧器方案B的结构能够合理地组织燃烧区的流场,改善火焰形态,提高火焰传热效率,防止局部热点的形成,使温度分布更均匀。与方案A相比,方案B的峰值温度降低了233K,出口处NO的平均体积分数降低了19.3μL/L,抑制NO排放的效果更好。