在我国,小型工业锅炉存在着燃烧效率低,耗煤量巨大,烟囱排放黑烟滚滚等问题。黑烟中的主要成分是碳黑,它不仅污染环境,而且危害人体健康。“煤无烟燃烧技术”正是针对小型工业锅炉存在的一系列问题提出的新型燃烧技术,该技术适用于机械炉排层状燃烧锅炉,在实际应用中大幅度降低了烟尘排放浓度,有效抑制了碳黑的生成。本文以一台链条炉排煤无烟燃烧锅炉为研究对象,结合日益成熟的计算燃烧学理论,对炉内碳黑生成进行了数值模拟。采用基于热力学平衡法的“黑箱模型”来处理床层反应,采用Realizable k -ε模型、旋涡消散模型和离散坐标辐射模型来处理床层上方的气相湍流燃烧,从而得到了炉内速度场、温度场和各组分的浓度场等参数场的分布情况。在此基础上,采用后处理法对不同工况下炉内碳黑生成情况进行了模拟,从而在理论上证明了煤无烟燃烧锅炉“多孔分层错列撞击流”式二次风在消除碳黑方面具有明显的效果,设计工况是合理的。