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1、案例背景燃燒器常用在燃油、燃氣、煤粉燃燒等行業，通過本節仿真操作，可以看到燃燒器內燃料運動速度及溫度的分布，為燃燒器的結構設計提供參考依據。

一、概 要 1）案例描述本案例仿真對象為某錐形燃燒器，在入口速度為60m/s時進行了燃燒的數值模擬。2）網格整體網格為非結構網格，網格數量3576。圖1-1 網格模型3）計算條件入口速度：60 m/s；出口靜壓：101325Pa；湍流模型：Standard k-epsilon；介質：混合物。

借助ANSYSCFX流體分析軟件，對裂解爐底部燃燒器、側壁燃燒器和爐膛整體進行數據模擬計算，在模擬時考慮了燃燒器的布置位置、供熱比例和燃料氣組成，給出了輻射段爐膛、底部燃燒器和側壁燃燒器內的流動依據溫度分布情況，具體情況如下圖。

若以初始值4000ppm計算，此時排煙熱損失增大0.16%，化學不完全燃燒熱損失減小1.25%。630MW穩定工況下，增大總風量80t/h，尾部CO從1000ppm降至450ppm。此時排煙熱損失增大0.11%，化學不完全燃燒熱損失減小0.21%。另外，CO每降低1000ppm，q 3 降低0.3459%，煤耗降低近似折算為1.11g/kWh。

光敏電阻不適用于氣體燃燒器，因為氣體燃燒時火焰不夠亮。B、電離電極：多用于燃氣燃燒器上。

時間步長小: 為捕捉火焰鋒面，需要極小的時間步長，導致總計算步數巨大。-計算平臺: CPU多核計算(傳統基石): 傳統上，這類問題運行在大型CPU計算集群上，通過MPI并行。GPU計算(前沿方向): GPU為燃燒仿真帶來了革命性變化。CONVERGE 求解器是GPU加速的典范。GPU可以極大地加速化學反應源項的計算和線性求解器，使得在桌面工作站上進行高保真燃燒模擬成為可能。

工采網提供的SST氧氣傳感器能夠優化生物質、煤炭、天然氣和燃油鍋爐系統的燃燒過程。如OXY-Flex氧氣分析儀通過測量煙氣中的含氧量并將數據反饋給鍋爐控制器，可以消除鍋爐系統中的低效因素。這使得能夠原位監測燃燒鍋爐的效率，并調節燃料和空氣流量輸入比，以實時優化燃燒。

在工業煙氣中NOX的控制排放技術主要包括燃燒控制技術和燃燒后控制技術。燃燒控制技術包括低氫燃燒技術、再燃燒技術和煙氣再循環技術。在燃燒后控制技術中，煙氣再循環技術指的是將燃燒后的部分煙氣（主要為水蒸氣、二氧化碳和氮氣)引出返回至燃燒器，與新鮮的空氣混合參與燃燒。再循環煙氣的溫度與爐膛內的火焰溫度比要低得多，能夠顯著降低爐膛內的溫度，減少爐膛容積熱強度。

現在市面上很多燃燒器是三風道四通道的結構， 風速不穩定，易產生峰值高溫，河南匯金的燃燒器是四風道五通道的設計，四風道從內到外分別是外軸流風道、煤粉通道、旋流風道、渦流風道，每個風道的風速都可以無級調節，對于燃燒器的一次風、二次風，包括三次風都可以完美利用，不浪費燃燒器形成的任何熱能余溫，而且多風道多通道的設置也可以促使煤粉更充分的燃燒，所以也能降低煤粉消耗，達到節能環保的效果。

產品精度和分辨率高，可以有效的檢測各種VOC濃度，這些系統的使用為高溫燃燒過程提供了可靠的數據支持，為環保管理和安全生產提供了強大的工具。 綜上所述，PID傳感器在窯灶高溫燃燒中扮演了多重角色，包括降低環境污染風險、提高工作場所安全性和優化生產過程。隨著科技的不斷進步，相信PID傳感器將在工業生產中發揮越來越重要的作用，為可持續發展和安全生產提供更為可靠的支持。

適用于循環流化床鍋爐氧含量監測的高精度氧化鋯氧傳感器：工采網提供的英國SST 螺紋式高溫氧化鋯氧氣傳感器(O2傳感器) - O2S-FR-T2-18C用于燃燒監視與控制，測量燃燒過程中煙氣的含氧濃度，提高燃燒裝置的燃燒效率、確定燃燒點，將有助于充分燃燒，減少CO2、SOx及NOx的排放，從而為防止全球變暖及空氣污染做出貢獻。

除算例搭建與仿真運行外，課程還對求解器源碼進行解析，幫助理解燃燒求解器的內部實現邏輯，深入分析reactingFoam、XiFoam等常用反應流及預混燃燒求解器的結構與算法，明晰燃燒模型的實現方式及其對仿真結果的影響。 課程同時講解OpenFOAM并行計算高效運行方法，包括計算域分解方法，實現多處理器并行運算，提升大規模反應流仿真效率。

圖3 燃燒反應器界面層流燃燒速度模型實際是一個類似于“管道”的模型，因此需要設置“管道”內的長度和網格數量、網格節點質量等參數，保證案例計算的收斂圖4 燃燒反應器網格等參數設置1.4 入口條件設置 1.1小節設置了模型的出入口，因此要在入口設置界面中設置可燃氣的組分，通常有兩種設置方式，圖5展示的是當量比設置方法，在氧化劑中添加了激發態的含氧粒子

計算管理器簡介 (Introduction to Computing Manager) 計算管理器用于調度不同項目進行計算。透過計算管理器將項目分析要求上傳遠程計算，使用者可在計算管理器上檢查分析進度。當計算完畢，可藉由計算管理器手動或自動下載取得計算結果。計算管理器、批處理工作管理與遠程計算服務IP列表將會在下面進行詳細介紹。

求解器在計算過程中調用NASA CEA庫分析燃燒產物和溫度，通過求解Rayleigh方程考慮溫度上升造成的壓力損失。

通過對比參考文獻中的實驗數據，驗真仿真計算的可靠性。圖1 層流燃燒速度模型圖2 反應機理驗證圖3 多工況條件計算案例2：點火延遲計算。計算不同工況條件下點火延遲時間，分析不同溫度壓力條件對點火延遲的影響圖4 均勻攪拌燃燒器圖5 勻質燃燒反應器界面設置案例3 機理簡化。運用多種簡化方法，得到優化的骨架機理。

強制閑置／取消強制閑置 (Force idle / Unforce idle) 管理者可決定計算節點的邏輯處理器是否要參與計算，在節點資源的對話框中，選取單一列并點擊取消強制閑置(Unforce idle)，讓此邏輯處理器參與計算。

其中，CombustionPro為專業的發動機燃燒模擬模塊,可用于航空發動機、液體及固體發動機內部過程全流程模擬，可分析噴注器內流動、霧化特性、燃燒室燃燒、液膜冷卻與固體燃料燃面退移等問題，幫助客戶理解整個發動機內部過程。CombustionPro是基于實際發動機設計邏輯而集成，降低了工程師使用門檔,提升了仿真效率。