加熱爐混合煤氣MILD燃燒器的設(shè)計及燃燒特性模擬研究.pdf

1、開發(fā)新型高效的加熱爐燃燒技術(shù)對鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排具有重要意義。MILD燃燒是近十余年國際燃燒領(lǐng)域發(fā)展的一種新型燃燒方式，將其與富氧燃燒技術(shù)相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)提高溫度均勻性、輻射換熱增強(qiáng)、降低氧化燒損及多種污染物（CO2、NOX）排放的良好效果。本文以某鋼廠混合煤氣加熱爐為研究對象，通過數(shù)值模擬構(gòu)建了適用于混合煤氣燃燒的空氣MILD燃燒器、預(yù)混富氧MILD燃燒器和非預(yù)混射氧富氧MILD燃燒器，探討了燃燒器的燃燒組織、組分和溫度特性、NOX排放等燃

2、燒特性，對比分析了加熱爐的熱工制度區(qū)域和溫度均勻性。
　　本文探討了常規(guī)燃燒器和空氣MILD燃燒器的燃燒特性，結(jié)果表明MILD燃燒器能夠較好的控制預(yù)燃室燃燒，讓燃燒盡可能的發(fā)生在爐膛，燃燒的反應(yīng)區(qū)域增大且向后延伸，爐內(nèi)溫度均勻性變好，溫度峰值降低。研究空氣MILD燃燒器的布置參數(shù)發(fā)現(xiàn)一、二次風(fēng)同側(cè)布置比對稱布置方式更容易攪動爐膛煙氣形成彌散的火焰，使加熱爐內(nèi)獲得更優(yōu)的熱工制度區(qū)域和溫度均勻性。
　　基于空氣MILD燃燒器的研

3、究結(jié)果，本文開展了對常規(guī)富氧燃燒器和富氧MILD燃燒器的燃燒特性研究，對比分析了爐膛的熱工制度區(qū)域和溫度均勻性。研究發(fā)現(xiàn)在富氧氣氛下改變原常規(guī)燃燒器氧化劑進(jìn)口參數(shù)（如進(jìn)口直徑、傾斜角度、進(jìn)口速度等）很難實(shí)現(xiàn)降低溫度峰值和溫度均勻性的目標(biāo)，富氧MILD燃燒器可以避免或降低富氧燃燒局部溫度過高的缺陷，獲得良好的熱工制度區(qū)域和溫度均勻性。在MILD燃燒方式下NOX的排放大幅度降低，不到原燃燒器燃燒排放值的1/2，適當(dāng)增加氧化劑噴口的距離能降低