加压富氧燃烧技术可以实现燃煤电厂的净零碳排放，并通过提高燃烧系统运行压力，实现系统压力的梯级利用，有着广阔的工业应用前景。本项目拟结合计算流体力学仿真软件探索千瓦级及以上加压富氧燃烧装置内温度场、浓度场、速度场等多场数据信息，揭示加压富氧燃烧反应模式下的氮氧化物、硫氧化物三维时空演变规律，明确加压富氧燃烧运行优化与反馈调节技术，为千瓦级及以上加压富氧燃烧装置设计和运行优化提供理论和技术支撑。

本项目拟结合计算流体力学数值模拟仿真软件Ansys fluent探索千瓦级和兆瓦级加压富氧燃烧鼓泡流化床装置内温度场、各物料和烟气组分的浓度场、压力场和速度场等各场数据信息，从而揭示加压富氧条件下烟气中的氮氧化物、硫氧化物三维时空演变规律，明确加压富氧燃烧运行优化与反馈调节技术，为千瓦级加压富氧鼓泡流化床的设计和运行优化提供理论和技术支撑。本项目拟通过与线下实验结合与对比，明确计算流体力学数值模拟的正确性，首先完成网格无关性验证，从而利用匹配度与计算效率最高的网格与数值模拟仿真揭示加压富氧条件对于氮氧化物、硫氧化物排放浓度场的影响规律，并通过分子反应机理仿真软件chemkin明确煤粉燃烧中各元素的迁移机制与相应化学反应机理。

1. 利用Ansys fluent软件并选用离散相模型进行煤粉流动和燃烧的数值计算，以实验中的出口一氧化氮浓度为关键参数验证了数值仿真和理论模型的正确性，误差在±20%以内；分析了运行参数与煤质特性参数对千瓦级鼓泡流化床中煤粉燃烧的影响机制，并于国内外文献进行对比，综合验证了选用的理论模型的准确性；根据chemkin模拟结果得出了加压、富氧、高工作温度下氮氧化物的主要转化和生成路径。

2. 利用barracuda软件并基于欧拉-拉格朗日框架构建耦合多相流动、热质传递与化学反应的MW级循环流化床三维物理与数学模型，研究了流化床在加压富氧条件下的气固流动、热质传递与燃烧反应特性，并与国内外加压富氧燃烧的数值模拟的研究结果作对比验证，综合验证该三维数理模型的准确性与先进性；阐明循环流化床内燃烧压力、送风氧浓度等关键运行参数对炉内气固流动场、温度场、组分场等的影响规律。