摘要：目前我国玻璃行业热效率普遍较低，且氮氧化物排放量大。因此为了降低氮氧化物的生成以保护环境，本文以700t/d玻璃熔窑为研究对象，考察重油雾化燃烧过程中氮氧化物的生成特性，以探索降低氮氧化物排放的可能途径。本论文采用Solidworks软件建立了三维炉膛火焰空间模型，再将绘制完成的模型导入ANSYS Workbench软件中，继而采用Mesh程序绘制网格，最后导入FLUENT软件中进行数值模拟计算。

模拟结果发现，玻璃熔窑所产生的NOx主要是热力型NOx，因为其部分火焰空间的温度都超过了1500℃，大幅促进了热力型NOx的生成。此外距玻璃熔融液面不同高度方向上的温度和NO浓度分布呈现不同的特点。这种现象的产生是由于受气流影响炉内局部出现漩涡，造成温度分布不均匀所致。而热力型NOx主要受温度的影响，因而也出现空间内NO浓度差异较大的现象。为了保证玻璃原料的正常熔化，通过降低温度来抑制热力型NOx生成的可操作空间不大。由于热力型NOx中的氮元素主要来自于空气中的氮气，因此可以通过以纯氧来代替空气用于助燃，最终达到降低氮氧化物排放的目的。

关键词：重油; 雾化; 燃烧; 氮氧化物; 烟气。

目录

摘要

ABSTRACT

1. 绪论-1

1.1 研究的背景与意义-1

1.2 NOx的危害及其控制方法-5

1.3 重油雾化燃烧方式及机理-6

1.4 国内外研究现状-7

1.5 研究内容-8

2 数值计算模拟研究及方法-9

2.1 燃烧过程中的基本模型和方程-9

2.1.1 燃烧模型-9

2.1.2 辐射模型-9

2.1.3 湍流流动模型-9

2.1.4 灰气体加权平均模型-11

2.1.5 离散相模型-12

2.2 假设条件-12

2.2.1 流场部分假设-12

2.2.2 燃烧部分颗粒轨道模型的基本假设-12

2.2.3 雾化液滴基本假设-12

2.3 绘制模型及划分网格-13

2.3.1 研究对象——700t/d玻璃炉窑火焰空间-13

2.3.2 Mesh网格划分-13

3. 数值模拟结果分析研究-15

3.1 主要边界参数-15

3.2 玻璃液面烟气分析-15

3.3 轴线平面烟气分析-18

3.4 轴线上方平面烟气分析-20

4. 结论-22

参考文献-23

致谢-27