还原气氛下煤粉反应过程兼具燃烧和气化的特点，是煤粉实现低氮燃烧的关键因素，合适的化学反应模型是准确模拟该过程的基础。笔者基于煤粉双锥燃烧器，对比了EDM模型、PDF模型和FR/ED模型在氧化气氛和还原气氛的模拟结果，通过与试验结果的对比验证，确定了不同反应气氛适合的化学反应模型。研究结果表明，3种模型在煤粉着火位置和逆喷传播距离的预测上存在差别，PDF模型起火点更靠近燃烧器逆喷喷口，EDM模型一次风和煤粉喷出经过一段升温过程后逐渐燃烧，FR/ED模型的升温过程更长，壁面低温区域接近前锥长度一半；使用FR/ED模型模拟时燃烧器内平均温度最高，EDM模型次之，PDF模型最低；EDM模型中未考虑CO反应，燃烧器内基本无CO存在，PDF模型高CO浓度区域集中在煤粉燃烧初期，燃烧器出口CO含量较低，FR/ED模型化学反应动力学参数在煤粉燃烧整个区域内均有较高CO浓度存在。由于考虑了焦炭与氧气气化反应的影响，FR/ED模型模拟燃烧器内氧含量明显低于EDM和PDF模型，当过量空气系数为1.2时，燃烧器出口处氧含量为7.0%，明显低于EDM模型的11.1%和PDF模型的12.0%，燃烧器出口处CO含量为3.5%，明显高于EDM（0）和PDF模型（0.8%）；过量空气系数为0.5时，EDM模型对CO成分的预测结果偏差较大，燃烧器出口CO浓度为0.05%，采用PDF和FR/ED模型时燃烧器出口CO含量分别为5.73%和10.7%。从模拟结果与试验结果的对比来看，在氧化气氛下，主要发生煤粉的燃烧反应，EDM模型和PDF模型在温度、CO含量上的预测较为准确，与试验数据偏差较小，FR/ED模型偏差较大；在还原性气氛下，EDM模型模拟的结果几乎不生成CO和H₂，并不适合还原性气氛，PDF模型和FR/ED模型有较合理的还原气氛模拟结果，两者的差别在于还原性气体的生成位置，PDF模型喷口位置CO浓度较高，出口浓度偏低，FR/ED模型随着煤粉反应流程的进行，CO浓度逐渐升高，出口浓度更接近试验结果。综合考虑，氧化气氛下双锥燃烧器适合采用EDM模型和PDF模型进行模拟，还原气氛下适合采用FR/ED模型进行模拟。