煤燃燒中NOx生成的模擬課件

氮的氧化物NOx主要是NO和NO2，其次是N2O，N2O3，N2O4和N2O51燃燒過程中NOx的生成機理NOx生成的三種主要方式熱力NOx,它是助燃空氣中的N2在高溫下氧化而生成的氮氧化物，其生成機理最先是原蘇聯(lián)科學家Zeldovich等提出的燃料NOx，系指燃料中的有機氮化合物在燃燒過程中氧化生成的氮氧化物快速NOx，指碳化氫系燃料在燃燒時分解所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物和N2反應生成的氮氧化物上述三種氮氧化物的組成隨燃料含氮量不同而有差別。對于燃煤，通常燃料NOx占70%-85%，熱力NOx占15%-25%，其余為少量的快速NOx氮的氧化物NOx主要是NO和NO2，其次是N2O，N2O3，1熱力NOx高溫下空氣中的N2氧化的產(chǎn)物，其主要反應如下

O＋N2→NO＋N（136）

N＋O2→NO＋O (137)N＋OH→NO＋H (138)以上反應的活化能很大，且生成速度與燃燒溫度的關系密切當燃燒溫度低于1500℃時，熱力NOx生成量極少控制熱力NOx的關鍵在于降低燃燒溫度水平，避免局部高溫，同時降低氧氣濃度熱力NOx高溫下空氣中的N2氧化的產(chǎn)物，其主要反應如下2快速NOx碳氫化合物燃燒過程中分解的CH，CH2和C2等基團破壞了空氣中的N2分子鍵，并經(jīng)反應生成HCN，NH和N等原子基團，它們再與O，OH等基團反應生成NO快速NOx只有在富燃的情況下，即碳氫化合物較多，氧濃度相對較低時才發(fā)生快速NOx碳氫化合物燃燒過程中分解的CH，CH2和C2等基團3燃料NOx影響因素多，反應復雜，因而至今對其反應機理的認識還不夠完善有文獻認為，從燃料N向NO的轉換是由兩個互相競爭的過程所決定的。這兩個過程是：由燃料N在高溫下分解生成含有N原子的中間生成物I（主要是N、CN、HCN、和NHi等化合物），然后I和含有氧原子的反應物R（如O、OH、O2等）反應生成NO，或者和NO反應而使之還原為N2，即

I＋R→NO＋…

燃料N→I＋NO→N2＋…De’Soete等人認為燃料N高溫分解主要生成HCN，HCN氧化后生成NO，同時NO又被HCN還原生成N2，即

charO2→NO→N2＋…

燃料－N→HCNNO→N2燃料NOx影響因素多，反應復雜，因而至今對其反應機理的認識還4煤粉燃燒之燃料NOx的生成機理更為復雜既存在揮發(fā)分的單相燃燒，又有焦碳的多相燃燒，因而這時的燃料NOx應包括揮發(fā)分中的N生成的NO和殘留在焦碳中的N生成的NO這兩個部分揮發(fā)分中的氮化合物主要有HCN和NH3，兩者的比例不僅取決于煤的揮發(fā)分，而且與N和碳氫化合物的結合狀態(tài)等化學性質(zhì)有關在典型的煤粉燃燒條件下，揮發(fā)分NOx約占燃料NOx的60-80%相比揮發(fā)分NOx，焦碳NOx的生成機理更為復雜。焦碳NOx的生成速率與焦碳中的N含量、氧濃度和溫度、煤顆粒孔隙結構及顆粒反應表面積等因素有關。同時，焦碳表面和CO等還原性氣體對已生成的NO會產(chǎn)生還原分解作用，使燃料NOx減少煤粉燃燒之燃料NOx的生成機理更為復雜既存在揮發(fā)分的單相燃燒52.燃燒過程中NOx生成的模擬1)基元反應模型NOx在燃燒過程中生成復雜，有的研究者就忽略實際燃燒過程的特征，強調(diào)NOx生成的平衡反應，考慮體系內(nèi)所有可能的基元反應和反應物質(zhì)，按平衡方程求解忽略了實際的湍流燃燒過程的特征，這樣的處理尚未讓眾多的燃燒工作者接受2.燃燒過程中NOx生成的模擬1)基元反應模型62)NOx生成的PDF輸運方程模型燃燒過程中NOx的生成不僅和本身的詳細化學反應機理有關，而且和湍流流場及其之間的相互作用有關。諸如湍流場、溫度場、燃料種類、氧量和輻射換熱等，特別是化學反應機理的非線性和非平衡性，都會極大地影響污染物的最終排放量通常的湍流模型在模擬化學反應時，一般是假設化學反應速率是線性的或極快的或極慢的，以獲得平均反應速率的簡化表達式實際燃燒過程中，化學反應是非線性的、其反應速率是有限的，其中NOx的生成和詳細的化學反應機理密切相關，難于用平均的總包反應速率來描述PDF輸運方程模型可以把與湍流輸運及化學反應速率有關的項都用封閉的形式表達，無需模擬，任何復雜的化學反應機理都可精確計算，因而它在污染物生成過程的模擬中得到重視和應用求解PDF輸運方程所用的MonteCarlo統(tǒng)計方法在流體顆粒數(shù)選取較大時需要很大的計算工作量和存儲空間

k-ε湍流模型與化學熱力學參數(shù)的標量聯(lián)合PDF方程模型考慮到計算工作量，其計算過程中選用的隨機樣本數(shù)并不大，這限制了PDF輸運方程模型和MonteCarlo模擬對實際更為復雜的湍流反應流的計算為了兼顧PDF輸運方程模型的優(yōu)點，克服其以上不足，目前實用的主要是給定PDF的簡化PDF模型和簡化PDF與局部瞬時平衡相結合的模型.前者僅適用于雙組分反應的簡單情況，后者則可適用于復雜的擴散燃燒2)NOx生成的PDF輸運方程模型燃燒過程中NOx的生成不7簡化PDF與局部瞬時平衡相結合的模型(同軸射流射入突擴燃燒室)

同軸射流射入突擴燃燒室時，其中心一次風射流為燃料與空氣，環(huán)縫射流為二次風?；旌衔锓謹?shù)可定義為：

（139）其中mp為來自一次風的流體質(zhì)量，ms是來自二次風的流體質(zhì)量?；旌衔锓謹?shù)f表示任一時刻在任一位置上的混合程度，即局部瞬時當量比。任何其它守恒標量可表示為：＝fp+(1-f)s (140)

其中p與s分別是一次風及二次風中的值。由于在一般的反應中任何元素既不可能產(chǎn)生也不以消滅，所以元素k的局部瞬時質(zhì)量分數(shù)“bk”也是一個恒標量。

簡化PDF與局部瞬時平衡相結合的模型(同軸射流射入突擴燃燒室8當各元素的擴散系數(shù)都相等時，可有

bk=fbkp+(1-f)bks

(141)對于無輻射、無導熱損失的絕熱系統(tǒng)，氣體焓也是守恒標量。在導熱系數(shù)和元素擴散系數(shù)相等時，有

h=fhp+(1-f)hs

(142)當各元素的擴散系數(shù)都相等時，可有9混合物分數(shù)的時均值和脈動均方值g可由§5節(jié)介紹的方法求得。從已求得的，g以及假設的PDF我們可以找到每個當?shù)匚恢蒙系腜DF。若對任何標量，(f)函數(shù)是已知的，則可得到的時均值：

（143）

（144）其中ap和as是p(f)在f=1和f=0時的值；p和s分別是一次風和二次風中的值。使用局部瞬時平衡的概念，能夠找到瞬時溫度、密度及組分濃度隨焓和元素組分而變化的函數(shù)關系(當壓力變化甚小時)：

T=T(bk,h)

ρ=ρ(bk,h)Ys=Ys(bk,h)

使用化學平衡計算可以找到上述函數(shù)關系。混合物分數(shù)的時均值和脈動均方值g可由§5節(jié)介紹的方法10

對于絕熱體系，焓與元素質(zhì)量分數(shù)僅是混合物分數(shù)的函數(shù)，即bk=bk(f)h=h(f)

則有T=T(f)ρ=ρ(f)Ys=Ys(f)

所以對這種情況，我們可以直接使用p(f)獲得時均溫度和時均氣體密度和時均組分質(zhì)量分數(shù)和；對于絕熱體系，焓與元素質(zhì)量分數(shù)僅是混合物分數(shù)的函11對非絕熱系統(tǒng)，需求解能量方程找出焓h。這時有T=T(f,h)ρ=ρ(f,h)Ys=Ys(f,h)其時均值、、應決定于

（144a）但是，聯(lián)合PDF－p(f,h)是難于預先給定的。有一種替代方法是假設h=hf+hrhf=hf(f)并令

p(f,h)=p(f)由此可得

(144)對非絕熱系統(tǒng)，需求解能量方程找出焓h。這時有123)De’Soete模型在該模型中，所有中間組分都設為HCN，煤中N的釋放速率Rcoal→HCN正比于煤粉熱解及煤焦燃燒時的質(zhì)量衰減速率Sp，即

（145）式中fN為煤中氮的質(zhì)量分量；MHCN、MN2分別為HCN及N2的分子量（下面各式類同）。

HCN氧化后生成NO，其反應速率為：

(146)

式中ρg

、Tg分別為混合氣的密度和溫度；Yi表示組分i的質(zhì)量分數(shù)；b為氧的反應級數(shù)。由De’Soete模型給定，可表達為氧濃度的分段線性函數(shù)。同時，所生成的NO被HCN還原生成N2，其反應速率為

(147)3)De’Soete模型在該模型中，所有中間組分都設為HC13對熱力NOx可采用Zeldovich機理計算，其反應速率為：

（148）根據(jù)上述NOx生成的機理模型，要考慮煤燃燒過程中NOx的生成，只需在數(shù)學模型中考慮兩種組分的質(zhì)量分數(shù)YHCN和YNO的輸運方程，而其形式與氣相標量（如混合分數(shù)f）輸運方程一樣，只是其源項分別由上述NOx生成機理給定，即

(149)

(150)

其它化學組分（如O2、N2等）的質(zhì)量分數(shù)可由混合分數(shù)f的值根據(jù)所采用的揮發(fā)分燃燒模型而確定。對熱力NOx可采用Zeldovich機理計算，其反應速率為：144)擴展的De’Soete模型

De’Soete模型中僅考慮了燃料NOx里面的揮發(fā)分NOx中的一部分（即經(jīng)由HCN產(chǎn)生的NOx）以及熱力NOx事實上，揮發(fā)分中還會釋放NH3等組分，它們對NOx的生成也有貢獻焦炭NOx在很多情況下也占有總的NOx中的相當比例再考慮近年來研究較多的燃料分級(Reburning)減少NOx排放的技術，則煤燃燒過程中NOx生成與排放的機理可用圖5示意圖表示（忽略快速NOx）4)擴展的De’Soete模型De’Soete模型中僅考15圖5煤燃燒過程中NOx生成模型煤燃燒中NOx生成的模擬課件16

在上述模型中，揮發(fā)分釋放組分HCN及NH3的速率為：

（151）

（152）以上兩式中，α為揮發(fā)分中釋放的組分HCN的質(zhì)量分數(shù)；Sdevol為煤的熱解速率（kg.m-3.s-1）。在貧燃條件下，過程1和過程3生成與分解NO的速率為：

(153)

(154)

式中Mgas為混合氣的分子量；其余符號參見前述De’Soete模型中所述。在上述模型中，揮發(fā)分釋放組分HCN及NH3的速率為17在富燃條件下，過程1和過程3生成與分解NO的速率為：

（155）

(156)過程2生成NO的速率為：

（157）過程4消耗NO的速率為：

（158）在富燃條件下，過程1和過程3生成與分解NO的速率為：18過程5系采用燃料分級技術降低NOx生成的機制。此處假定再燃燃料為主要組分是CH4的天然氣，該過程分解NO的速率為：

(159)式中

(160)其中為CH4燃燒過程的化學當量比。過程5系采用燃料分級技術降低NOx生成的機制。此處假定再燃19過程6是焦炭NOx生成的過程。在計算該過程中NO的生成速率時，假定焦炭NO產(chǎn)生于顆粒表面，其值正比于焦炭的燃燒速率（式161b）；同時，生成于顆粒表面的NO會發(fā)生還原反應（式161c）；顆粒表面NO的質(zhì)量源就可以通過上述兩式得到，進而求得焦炭表面的NO濃度（式161a）?？偟腘O生成率根據(jù)焦炭表面的NO濃度及其從顆粒表面向周圍環(huán)境的擴散流由下式計算：

（161）式中焦炭表面的NO濃度YNOsup如下計算：

(161a)

過程6是焦炭NOx生成的過程。在計算該過程中NO的生成速率時20焦炭NO的產(chǎn)生率為

（161b）其中Schar為焦炭的燃燒速率。焦炭表面NO的還原速率為

（161c）其中AE為焦炭顆粒外表面積；mchar為焦炭質(zhì)量；VOL為其體積；P為總壓力。而焦炭表面NO向周圍環(huán)境擴散系數(shù)為

（161d）其中Sh為Sherwood數(shù)，取為2；DNO,gas為NO在燃燒產(chǎn)物中的雙元擴散系數(shù)；dp為顆粒直徑。焦炭NO的產(chǎn)生率為21熱力NO的生成（過程7）速率則由下式確定：

（162）式中Y0為與YO2及溫度Tg有關的量；ki為對應各反應的化學動力學常數(shù)。有了上述各個子過程的反應速率，按照前述De’Soete模型中類似的方法，即可求解各組分（NO、HCN、NH3等）控制方程的源項，進而求得其空間分布。熱力NO的生成（過程7）速率則由下式確定：22由于NOx生成與分解反應的復雜性，目前無論是采用De’Soete模型，還是擴展的De’Soete模型，在計算燃燒過程NOx生成特性時，基本上都是采用所謂的后置處理方法（Post-Processor）,即認為其化學反應耗氧、生成熱及氣相參數(shù)不影響主燃燒反應事實上,它們之間是有強烈的相互作用的。但如果考慮這一相互作用，則整個爐內(nèi)氣固兩相流動、傳熱和煤粉燃燒的計算都將作相應的改變這一過程非常復雜，加之采用后置處理方法所求得的NOx生成特性基本滿足工程需要，所以至今仍然以這種簡單方法為主由于NOx生成與分解反應的復雜性，目前無論是采用De’Soe23氮的氧化物NOx主要是NO和NO2，其次是N2O，N2O3，N2O4和N2O51燃燒過程中NOx的生成機理NOx生成的三種主要方式熱力NOx,它是助燃空氣中的N2在高溫下氧化而生成的氮氧化物，其生成機理最先是原蘇聯(lián)科學家Zeldovich等提出的燃料NOx，系指燃料中的有機氮化合物在燃燒過程中氧化生成的氮氧化物快速NOx，指碳化氫系燃料在燃燒時分解所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物和N2反應生成的氮氧化物上述三種氮氧化物的組成隨燃料含氮量不同而有差別。對于燃煤，通常燃料NOx占70%-85%，熱力NOx占15%-25%，其余為少量的快速NOx氮的氧化物NOx主要是NO和NO2，其次是N2O，N2O3，24熱力NOx高溫下空氣中的N2氧化的產(chǎn)物，其主要反應如下

O＋N2→NO＋N（136）

N＋O2→NO＋O (137)N＋OH→NO＋H (138)以上反應的活化能很大，且生成速度與燃燒溫度的關系密切當燃燒溫度低于1500℃時，熱力NOx生成量極少控制熱力NOx的關鍵在于降低燃燒溫度水平，避免局部高溫，同時降低氧氣濃度熱力NOx高溫下空氣中的N2氧化的產(chǎn)物，其主要反應如下25快速NOx碳氫化合物燃燒過程中分解的CH，CH2和C2等基團破壞了空氣中的N2分子鍵，并經(jīng)反應生成HCN，NH和N等原子基團，它們再與O，OH等基團反應生成NO快速NOx只有在富燃的情況下，即碳氫化合物較多，氧濃度相對較低時才發(fā)生快速NOx碳氫化合物燃燒過程中分解的CH，CH2和C2等基團26燃料NOx影響因素多，反應復雜，因而至今對其反應機理的認識還不夠完善有文獻認為，從燃料N向NO的轉換是由兩個互相競爭的過程所決定的。這兩個過程是：由燃料N在高溫下分解生成含有N原子的中間生成物I（主要是N、CN、HCN、和NHi等化合物），然后I和含有氧原子的反應物R（如O、OH、O2等）反應生成NO，或者和NO反應而使之還原為N2，即

I＋R→NO＋…

燃料N→I＋NO→N2＋…De’Soete等人認為燃料N高溫分解主要生成HCN，HCN氧化后生成NO，同時NO又被HCN還原生成N2，即

charO2→NO→N2＋…

燃料－N→HCNNO→N2燃料NOx影響因素多，反應復雜，因而至今對其反應機理的認識還27煤粉燃燒之燃料NOx的生成機理更為復雜既存在揮發(fā)分的單相燃燒，又有焦碳的多相燃燒，因而這時的燃料NOx應包括揮發(fā)分中的N生成的NO和殘留在焦碳中的N生成的NO這兩個部分揮發(fā)分中的氮化合物主要有HCN和NH3，兩者的比例不僅取決于煤的揮發(fā)分，而且與N和碳氫化合物的結合狀態(tài)等化學性質(zhì)有關在典型的煤粉燃燒條件下，揮發(fā)分NOx約占燃料NOx的60-80%相比揮發(fā)分NOx，焦碳NOx的生成機理更為復雜。焦碳NOx的生成速率與焦碳中的N含量、氧濃度和溫度、煤顆?？紫督Y構及顆粒反應表面積等因素有關。同時，焦碳表面和CO等還原性氣體對已生成的NO會產(chǎn)生還原分解作用，使燃料NOx減少煤粉燃燒之燃料NOx的生成機理更為復雜既存在揮發(fā)分的單相燃燒282.燃燒過程中NOx生成的模擬1)基元反應模型NOx在燃燒過程中生成復雜，有的研究者就忽略實際燃燒過程的特征，強調(diào)NOx生成的平衡反應，考慮體系內(nèi)所有可能的基元反應和反應物質(zhì)，按平衡方程求解忽略了實際的湍流燃燒過程的特征，這樣的處理尚未讓眾多的燃燒工作者接受2.燃燒過程中NOx生成的模擬1)基元反應模型292)NOx生成的PDF輸運方程模型燃燒過程中NOx的生成不僅和本身的詳細化學反應機理有關，而且和湍流流場及其之間的相互作用有關。諸如湍流場、溫度場、燃料種類、氧量和輻射換熱等，特別是化學反應機理的非線性和非平衡性，都會極大地影響污染物的最終排放量通常的湍流模型在模擬化學反應時，一般是假設化學反應速率是線性的或極快的或極慢的，以獲得平均反應速率的簡化表達式實際燃燒過程中，化學反應是非線性的、其反應速率是有限的，其中NOx的生成和詳細的化學反應機理密切相關，難于用平均的總包反應速率來描述PDF輸運方程模型可以把與湍流輸運及化學反應速率有關的項都用封閉的形式表達，無需模擬，任何復雜的化學反應機理都可精確計算，因而它在污染物生成過程的模擬中得到重視和應用求解PDF輸運方程所用的MonteCarlo統(tǒng)計方法在流體顆粒數(shù)選取較大時需要很大的計算工作量和存儲空間

k-ε湍流模型與化學熱力學參數(shù)的標量聯(lián)合PDF方程模型考慮到計算工作量，其計算過程中選用的隨機樣本數(shù)并不大，這限制了PDF輸運方程模型和MonteCarlo模擬對實際更為復雜的湍流反應流的計算為了兼顧PDF輸運方程模型的優(yōu)點，克服其以上不足，目前實用的主要是給定PDF的簡化PDF模型和簡化PDF與局部瞬時平衡相結合的模型.前者僅適用于雙組分反應的簡單情況，后者則可適用于復雜的擴散燃燒2)NOx生成的PDF輸運方程模型燃燒過程中NOx的生成不30簡化PDF與局部瞬時平衡相結合的模型(同軸射流射入突擴燃燒室)

同軸射流射入突擴燃燒室時，其中心一次風射流為燃料與空氣，環(huán)縫射流為二次風。混合物分數(shù)可定義為：

（139）其中mp為來自一次風的流體質(zhì)量，ms是來自二次風的流體質(zhì)量?；旌衔锓謹?shù)f表示任一時刻在任一位置上的混合程度，即局部瞬時當量比。任何其它守恒標量可表示為：＝fp+(1-f)s (140)

其中p與s分別是一次風及二次風中的值。由于在一般的反應中任何元素既不可能產(chǎn)生也不以消滅，所以元素k的局部瞬時質(zhì)量分數(shù)“bk”也是一個恒標量。

簡化PDF與局部瞬時平衡相結合的模型(同軸射流射入突擴燃燒室31當各元素的擴散系數(shù)都相等時，可有

bk=fbkp+(1-f)bks

(141)對于無輻射、無導熱損失的絕熱系統(tǒng)，氣體焓也是守恒標量。在導熱系數(shù)和元素擴散系數(shù)相等時，有

h=fhp+(1-f)hs

(142)當各元素的擴散系數(shù)都相等時，可有32混合物分數(shù)的時均值和脈動均方值g可由§5節(jié)介紹的方法求得。從已求得的，g以及假設的PDF我們可以找到每個當?shù)匚恢蒙系腜DF。若對任何標量，(f)函數(shù)是已知的，則可得到的時均值：

（143）

（144）其中ap和as是p(f)在f=1和f=0時的值；p和s分別是一次風和二次風中的值。使用局部瞬時平衡的概念，能夠找到瞬時溫度、密度及組分濃度隨焓和元素組分而變化的函數(shù)關系(當壓力變化甚小時)：

T=T(bk,h)

ρ=ρ(bk,h)Ys=Ys(bk,h)

使用化學平衡計算可以找到上述函數(shù)關系?；旌衔锓謹?shù)的時均值和脈動均方值g可由§5節(jié)介紹的方法33

對于絕熱體系，焓與元素質(zhì)量分數(shù)僅是混合物分數(shù)的函數(shù)，即bk=bk(f)h=h(f)

則有T=T(f)ρ=ρ(f)Ys=Ys(f)

所以對這種情況，我們可以直接使用p(f)獲得時均溫度和時均氣體密度和時均組分質(zhì)量分數(shù)和；對于絕熱體系，焓與元素質(zhì)量分數(shù)僅是混合物分數(shù)的函34對非絕熱系統(tǒng)，需求解能量方程找出焓h。這時有T=T(f,h)ρ=ρ(f,h)Ys=Ys(f,h)其時均值、、應決定于

（144a）但是，聯(lián)合PDF－p(f,h)是難于預先給定的。有一種替代方法是假設h=hf+hrhf=hf(f)并令

p(f,h)=p(f)由此可得

(144)對非絕熱系統(tǒng)，需求解能量方程找出焓h。這時有353)De’Soete模型在該模型中，所有中間組分都設為HCN，煤中N的釋放速率Rcoal→HCN正比于煤粉熱解及煤焦燃燒時的質(zhì)量衰減速率Sp，即

（145）式中fN為煤中氮的質(zhì)量分量；MHCN、MN2分別為HCN及N2的分子量（下面各式類同）。

HCN氧化后生成NO，其反應速率為：

(146)

式中ρg

、Tg分別為混合氣的密度和溫度；Yi表示組分i的質(zhì)量分數(shù)；b為氧的反應級數(shù)。由De’Soete模型給定，可表達為氧濃度的分段線性函數(shù)。同時，所生成的NO被HCN還原生成N2，其反應速率為

(147)3)De’Soete模型在該模型中，所有中間組分都設為HC36對熱力NOx可采用Zeldovich機理計算，其反應速率為：

（148）根據(jù)上述NOx生成的機理模型，要考慮煤燃燒過程中NOx的生成，只需在數(shù)學模型中考慮兩種組分的質(zhì)量分數(shù)YHCN和YNO的輸運方程，而其形式與氣相標量（如混合分數(shù)f）輸運方程一樣，只是其源項分別由上述NOx生成機理給定，即

(149)

(150)

其它化學組分（如O2、N2等）的質(zhì)量分數(shù)可由混合分數(shù)f的值根據(jù)所采用的揮發(fā)分燃燒模型而確定。對熱力NOx可采用Zeldovich機理計算，其反應速率為：374)擴展的De’Soete模型

De’Soete模型中僅考慮了燃料NOx里面的揮發(fā)分NOx中的一部分（即經(jīng)由HCN產(chǎn)生的NOx）以及熱力NOx事實上，揮發(fā)分中還會釋放NH3等組分，它們對NOx的生成也有貢獻焦炭NOx在很多情況下也占有總的NOx中的相當比例再考慮近年來研究較多的燃料分級(Reburning)減少NOx排放的技術，則煤燃燒過程中NOx生成與排放的機理可用圖5示意圖表示（忽略快速NOx）4)擴展的De’Soete模型De’Soete模型中僅考38圖5煤燃燒過程中NOx生成模型煤燃燒中NOx生成的模擬課件39

在上述模型中，揮發(fā)分釋放組分HCN及NH3的速率為：

（151）

（152）以上兩式中，α為揮發(fā)分中釋放的組分HCN的質(zhì)量分數(shù)；Sdevol為煤的熱解速率（kg.m-3.s-1）。在貧燃條件下，過程1和過程3生成與分解NO的速率為：

(153)

(154)

式中Mgas為混合氣的分子量；其余符號參見前述De’Soete模型中所述。在上述模型中，揮發(fā)分釋放組分HCN及NH3的速率為40在富燃條件下，過程1和過程3生成與分解NO的速率為：