煤粉混烧锅炉燃尽风优化数值模拟.pdf

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1、第41卷第l期华北电力大学学报VoI_41．No．12014年1月JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityJan．，2014doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2014．01．16高炉煤气／煤粉混烧锅炉燃尽风优化数值模拟方立军，武生，王铁民(1．华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003；2．首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山063200)摘要：针对某300MW高炉煤气／煤粉混烧锅炉，基于Fluent数值模拟软件，对二次风中3种燃尽风配比(19．4％，25％，4O％)下的炉内燃烧过程进行数值模拟。计算

2、结果表明：燃尽风配比的增加会造成下层高炉煤气的不完全燃烧，炉膛温度明显降低，同时NO生成量也会显著减少。3种工况下炉内最高温度均出现在燃烧器上部区域，温度分布与各组分浓度分布成对应关系，高温区对应着CO高浓度区和CO，，O，低浓度区。工程实践表明，数值计算结果与实际运行数据吻合良好。关键词：混烧锅炉；燃尽风比例；NO；数值模拟中图分类号：TK123文献标识码：A文章编号：1007—2691(2014)0l一0096—05Numericalsimulationofoverfireairoptimizationforblastfurnacegas／pulverizedcoalcombi

3、nedcombustionboilerFANGLi．jun，WUSheng。，WANGTie．min(1．SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China；2．ShougangJingtangUnitedIron＆SteelCompany，TangShan063200，China)Abstract：Takinga300MWblastfurnacegas(BFG)／pulverizedcoalboilerforexample，numeric

4、alsimulationsofthecombustionprocessareea~iedoutatthreedifferentoverfireairratio(19．4％，25％，40％)inthesecondaryair．ThesimulationresultsshowthatthelowerBFGcannotbecombustedcompletelyandthefurnacetemperatureisob—viouslyreduced，whiletheamountofNOproductionissignificationcutdownwiththeincreasingofthe

5、overfireairraft—O．Thehighesttemperatureisintheupperregionoftheburner，thetemperaturedistributionhasacorrespondingrela·tionshipwiththeconcentrationsofthecomponents，andthehightemperatureregionischaracterizedbyhighcarbonmonoxideconcentration，lowcarbondioxideandlowoxygenconcentration．Engineeringpra

6、cticeshowsthatthetheoreti—calresultsareingoodagreementwiththeactualoperatingdata．Keywords：combinedcombustionboiler；overfireairratio；NO；numericalsimulation容量可达到15000MW。但在实际运行中，随0引言着低热值高炉煤气的掺烧比例增加，炉内燃烧温度降低，燃烧不稳定、煤粉燃烧不完全、安全性差、高炉煤气混烧发电技术的出现，大大提高了锅炉效率低等问题就会出现。因此在运行中一般钢铁生产过程产生的二次能源高炉煤气的利用把高炉煤气掺烧比例限制

7、在25％以内，所以造成率，开辟了高炉煤气合理利用的新思路。目前国每年我国高炉煤气的放散率仍达到3％以上，其内在役混烧锅炉的总容量在8000MW左右，潜在损失相当于200万t以上标准煤。如何更加有效地利用高炉煤气仍是目前面临的一个节能大问题。国内外对煤粉锅炉的燃烧特性及污染物的排收稿日期：2013—06—20第1期方立军，等：高炉煤气／煤粉混烧锅炉燃尽风优化数值模拟放特性的研究。较多，但是对混烧锅炉燃烧特性影响因素等方面的研究却很少。‘：笔者利用数值模拟软件Fluent