燃煤耦合农林废弃物在流化床内燃烧的氮氧化物生成特性模拟研究

《燃煤耦合农林废弃物在流化床内燃烧的氮氧化物生成特性模拟研究》是一篇关于能源与环境领域的学术论文，旨在探讨在流化床锅炉中混合燃烧煤炭与农林废弃物时，氮氧化物（NOx）的生成特性。随着全球对清洁能源的需求不断增长，以及对环境保护要求的提高，如何有效减少燃烧过程中产生的氮氧化物成为研究的热点问题。该论文通过数值模拟的方法，分析了不同工况下氮氧化物的生成规律，为优化燃烧过程、降低污染排放提供了理论依据。

论文首先介绍了燃煤耦合农林废弃物燃烧的基本原理和应用背景。农林废弃物作为可再生能源，具有低碳、环保等优势，将其与煤炭混合燃烧不仅可以提高能源利用效率，还能减少对化石燃料的依赖。然而，由于农林废弃物中含有较高的氮含量，在燃烧过程中容易产生较多的氮氧化物，这给环境带来了潜在的污染风险。因此，研究其在流化床燃烧中的氮氧化物生成特性具有重要的现实意义。

在研究方法上，该论文采用计算流体动力学（CFD）技术，结合化学反应动力学模型，建立了燃煤与农林废弃物混合燃烧的三维数值模型。通过设定不同的煤质、生物质配比、空气过量系数以及燃烧温度等参数，模拟了流化床内的气固两相流动、传热传质以及化学反应过程。同时，论文还引入了详细的氮氧化物生成机制，包括燃料型NOx、热力型NOx和快速型NOx的生成路径，以全面分析氮氧化物的形成机理。

研究结果表明，燃煤与农林废弃物混合燃烧时，氮氧化物的生成量受到多种因素的影响。其中，生物质配比的增加会导致燃料型NOx的显著增加，因为农林废弃物中含有较多的挥发性氮化合物。而空气过量系数的调整则直接影响燃烧温度和氧气浓度，从而影响热力型NOx的生成。此外，流化床内的温度分布、气体停留时间以及颗粒粒径等因素也对氮氧化物的生成有重要影响。

论文进一步分析了不同燃烧条件下的氮氧化物排放特征，并提出了相应的控制策略。例如，在较低的空气过量系数下，虽然可以降低热力型NOx的生成，但可能造成不完全燃烧，导致CO等污染物的增加。因此，需要在燃烧效率和污染物排放之间找到平衡点。此外，论文还建议通过优化燃烧结构、改进二次风布置以及采用分级燃烧等措施，来有效抑制氮氧化物的生成。

该研究不仅为燃煤耦合农林废弃物燃烧提供了理论支持，也为实际工程应用提供了参考依据。通过数值模拟手段，研究人员可以更直观地了解燃烧过程中的物理化学变化，从而为设计高效低排放的流化床锅炉提供科学指导。同时，研究结果也有助于推动农林废弃物的资源化利用，促进可持续发展。

综上所述，《燃煤耦合农林废弃物在流化床内燃烧的氮氧化物生成特性模拟研究》是一篇具有较高学术价值和实用意义的研究论文。它不仅深入探讨了混合燃烧过程中氮氧化物的生成机制，还提出了可行的控制措施，为未来清洁能源的发展和环境保护提供了重要的技术支持。