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煤粉MILD-Oxyfuel燃烧是将煤粉富氧燃烧技术和煤粉MILD燃烧技术相结合的一种新型燃烧技术,利用煤粉MILD-Oxyfuel燃烧技术对于富氧燃烧技术降低NOx生成、提高燃烧效率和燃烧稳定性具有十分重要的理论和实际应用价值。本文以CFD数值模拟为研究手段,研究了不同过氧系数和煤粉粒度对煤粉MILD-Oxyfuel燃烧的影响,以期为这种新型燃烧方式的实际工业应用提供理论参考。首先在0.3MW煤粉燃烧炉上进行了煤粉常规燃烧和煤粉MILD燃烧的实验研究,分别测量得到了两种工况下炉膛温度分布、CO浓度分布和烟气中NOx排放量等。同时利用CFD软件对煤粉常规燃烧和煤粉MILD燃烧分别进行了数值模拟,将模拟结果和实验结果进行了对比,结果表明二者之间温度分布相似,煤粉常规燃烧,NO生成量相差12%,煤粉MILD燃烧下,NO生成量相差5.9%,验证了模拟计算方法的准确性。在此基础上,利用CFD软件研究了不同过氧系数对煤粉MILD-Oxyfuel燃烧的影响。首先对煤粉常规燃烧、煤粉MILD燃烧和煤粉MILD-Oxyfuel燃烧进行数值模拟,对比分析了三种燃烧模式下炉膛温度分布、CO分布、出口NO浓度的变化规律。然后对不同过氧系数下煤粉MILD-Oxyfuel燃烧进行模拟研究,结果表明氧气浓度为21%和25%时,随着过氧系数降低,炉膛最高温度降低,过氧系数为1.10的工况炉膛温度分布最均匀,有利于煤粉MILD-Oxyfuel燃烧;氧气浓度为29%时,随着过氧系数降低,炉膛最高温度降低,过氧系数为1.05的工况炉膛温度分布最均匀。当氧气体积浓度大于25%时,四种过氧系数工况的煤粉均能完全燃烧。随着氧浓度增大,炉膛整体温度升高。相同氧浓度下,NO排放量随着过氧系数的降低而降低;相同过氧系数下,NO随着氧浓度的降低而降低。还研究了煤粉粒度对煤粉MILD-Oxyfuel燃烧的影响。结果表明煤粉粒度越小,炉膛径向温度分布越均匀,煤粉粒度越大,炉膛轴向温度分布越均匀,煤粉粒度为110μm~200μm时,炉膛CO分布最均匀,整体温度分布最均匀,有利于煤粉MILD-Oxyfuel燃烧。随着煤粉粒度减小,NO排放量逐渐减小,这可能与煤粉颗粒减小引起比表面积减小,进而增大了脱挥发分速率以及减少了着火延迟,从而增强了NOx的局部还原气氛。但是煤粉粒度为110μm时例外,此时NO排放量最小。