300 MW煤粉／高炉煤气混燃锅炉NOx优化数值模拟

李 伟，王金星，黄江城，王春波

（华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003）

300 MW煤粉／高炉煤气混燃锅炉NOx优化数值模拟

李 伟，王金星，黄江城，王春波

（华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003）

利用Fluent软件对某钢厂300 MW煤粉／高炉煤气混燃锅炉进行数值模拟，探讨了燃烬风配比、高炉煤气配比、过量空气系数及运行负荷等因素对炉膛内CO浓度分布及NOx浓度分布的影响规律。研究表明：燃烬风配比增加，燃烧器附近的CO浓度峰值增加且炉膛内部的NOx浓度整体降低；高炉煤气配比增加，炉膛内部的CO浓度的峰值下降，同时NOx浓度呈整体下降趋势；随着过量空气系数增加，燃烧器上部的CO浓度均有所下降，而NOx浓度逐渐上升；运行工况对炉膛内部CO浓度的分布影响不大，随着负荷的降低，峰值略有升高，然而NOx浓度分布在燃烧器上部受负荷影响较显著，随着负荷下降，NOx浓度逐渐下降。

煤粉；高炉煤气；混燃锅炉；NOx；CO；数值模拟

0 引言

随着钢铁工业的发展，生产中的副产煤气（高炉煤气、焦炉煤气及转炉煤气等）大量增加，这些煤气约占钢铁企业总能耗量的30%～40%［1］。其中焦炉和转炉煤气热值较高可在生产或生活中利用，因此高炉煤气的回收和利用是钢铁企业节能降耗的重要环节。其中高炉煤气在钢铁企业中产量巨大，每炼1 t生铁约可以得到高炉煤气3 500 m3。高炉煤气中可燃成分主要是CO，但是所占比例很小只有20%左右，不可燃成分体积分数高达80%左右。所以高炉煤气热值非常低，利用率很低而且燃烧不稳定［2］。……