吴晓磊，刘波，任政，王元华，徐向荣，李旭灿

（1华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237；2湖南吉祥石化科技股份有限公司，湖南 岳阳414000；3中国石化扬子石油化工有限公司，江苏 南京 211521）

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1，刘波1，任政2，王元华1，徐向荣3，李旭灿3

（1华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237；2湖南吉祥石化科技股份有限公司，湖南 岳阳414000；3中国石化扬子石油化工有限公司，江苏 南京 211521）

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。

燃气分级燃烧器；空气预热温度；过剩空气系数；氮氧化物

管式加热炉是石油炼化中常用的加热设备，随着环保政策的要求越来越严格，管式加热炉面临着减少污染物排放，尤其是氮氧化物排放的重要挑战。……