骨料烘干燃烧器多采用煤、原油、天然气、水煤浆为燃料,而在我国煤炭资源丰富、价格低廉,煤的着火温度较低,点火容易且升温快,煤粉作为骨料烘干的燃料具有显著的经济性和良好的综合效能。煤粉燃烧器的火焰长度影响骨料的烘干效果,也影响煤粉燃烧效率和污染物排放特性,受设备条件、燃料性质及工况参数的限制,火焰长度存在合理的变化范围。本课题拟针对旋流式骨料烘干煤粉燃烧器的火焰控制技术开展研究。深入分析骨料烘干工艺及热力学需求,将理论分析与数值模拟计算相结合,通过研究煤粉燃烧机理及污染物生成机理,运用燃烧学、流体力学中反应、着火、燃烧、湍流流动、传质传热等相关理论合理构建煤粉燃烧的湍流模型、燃烧及辐射换热模型、NO_X及SO_X生成模型等,对骨料烘干煤粉燃烧器中煤粉的燃烧行为进行准确描述。深入分析燃烧器火焰长度的影响因素,探寻燃烧器不同结构参数和工况参数对火焰特征的影响规律,并研究火焰特征对煤粉燃烧效率、污染物排放的影响规律。在提升煤粉燃烧效率和降低污染物排放的目标下,结合骨料烘干工艺需求,探索煤粉燃烧过程中火焰长度的控制规律。具体研究内容如下:1.根据骨料烘干工艺及煤粉燃烧器工作要求,基于稳燃原理和低NO_X燃烧技术,确立燃烧器内部煤粉燃烧行为控制模型的建立方法。2.对影响火焰特征(包括火焰长度和火焰形状)的物理因素进行理论分析,探寻燃烧器结构参数和工况参数对火焰特征的影响规律,并研究火焰特征(包括火焰长度和火焰形状)与煤粉燃烧效率、污染物排放之间的映射规律。3.以提高燃烧效率和降低污染排放为目的,研究煤粉燃烧器的火焰控制方法。论文研究成果将为骨料烘干煤粉燃烧器的开发研制提供理论支持。