新型低氮燃气分级燃烧器燃烧特性和NOx排放的CFD研究.pdf

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1、化工进展·2298·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2014年第33卷第9期新型低氮燃气分级燃烧器燃烧特性和NOx排放的CFD研究吴晓磊，刘波，任政，王元华，徐向荣，李旭灿。(华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海200237；湖南吉祥石化科技股份有限公司，湖南岳阳414000；中国石化扬子石油化工有限公司，江苏南京211521)摘要：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N排放特性，分析了其NO排放浓度较高的原因，提出了新型低NO燃气分级燃烧

2、器的改造方案，并数值模拟了新型燃烧器空气预热温度．r、过剩空气系数。c和主辅喷枪燃气质量分率。对辐射室壁面热通量、出口温度、火焰高度和炉膛出口N0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N0生成过程。新型燃烧器模拟结果表明，增加i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d增加而降低，NO排放浓度随a增加而增加；R。对炉内传热和N0排放的影响并不明显。当Taj=220℃、a=1．05及R。=0．24时，新型燃烧器在模拟范围内达到最佳运行

3、X-况，辐射壁热通量为37．45kW／m，NO排放浓度为12．1pL／L。关键词：燃气分级燃烧器；空气预热温度；过剩空气系数；氮氧化物中图分类号：TK223．23文献标志码：A文章编号：1000—6613(2014)09—2298—06DoI：10．3969~．issn．1000—6613．2014．09．0l1CFDstudyoncombustionpropertiesandNOxemissionofreboilingfurnaceforxylenetowerWUXiaolei，LIUBo，RENZheng2WANGYuanhu

4、a，XUXiangrong3LIXucan，，(State—KeyLaboratoryofChemicalEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China；HunanJixiangPetrochemicalTechnologyCompanyLimited，Yueyang414000，Hunan，China：YangziPetrochemicalCompanyLimited，S1NOPEC，Nanjing211521，Jiangsu，

5、China)Abstract：ByusingCFDsoftwareFluent，anumericalsimulationwascarriedouttostudythecombustionbehaviorandNOemissionofaxylenetoweringas—oilburner．TheproblemofhighNOemissionwasanalyzedandanovellowNOxstaged—fuelburnerstructurewasbroughtup．Basedonthenewburnerstructure，o~ho

6、gonalsimulationswereconductedtostudytheinfluencesofoperatingparameters(includingairpreheatedtemperatureTaexcessairfactor6c，andprimaryfuelgasmassratioR)ontheradiationsurfaceheatflux(RSHF)，radiationsectionoutlettemperature(RSOT)，flameheightandvolumefractionofNO．Simulati

7、onresultsofthein—serviceburnersshowedgoodagreementwithsiterunningdata，suggestinggoodpredictionofthechosenmodelsfortheinternalflow，radiation，combustionandNOrformation．Simulationresultsofthenewburnershowedthathigherairpreheatedtemperaturecouldincreasetheradiativeheatflu

8、xwhilealsoaggravatingtheNOemission；excessairfactorcouldenlargetheradiativeheatfluxandreduceNOxemission；variedprimaryfuelgasm