钢铁行业高炉煤气产量丰富，其高效合理利用是企业节能减排的重要环节。本文以某钢厂75t/h内置稳燃装置高炉煤气、焦炉煤气混烧锅炉为研究对象，针对实际运行中存在的燃烧不稳定、热效率低及NOX浓度高等问题进行研究并提出优化措施。
首先，进行不同煤气掺烧比工况的燃烧调整试验，结果表明:随着焦炉煤气掺烧的增加，热效率和NOX浓度均提高，锅炉全燃高炉煤气时，热效率较低，NOX浓度为35mg/m3，而掺烧40％焦炉煤气时，NOX浓度达到了431mg/m3，在综合考虑锅炉效率和NOX浓度的同时，认为掺烧20％焦炉煤气较为合适，此时锅炉热效率为88.84％，NOX排放浓度为152mg/m3;同时进行不同掺烧比工况下的数值模拟，表明掺烧焦炉煤气后炉膛整体温度提高，NOX浓度受炉内温度水平影响较大，其生成量随着掺烧比的增加而上升，上升幅度随掺烧比的增加而加快，且不同掺烧比工况下NOX的试验数据与模拟结果吻合较好。
其次，在锅炉常规运行工况下，对稳燃装置布置前后炉内速度场、温度场和NOX分布进行模拟，结果表明:稳燃装置使火焰围绕其外围旋转上升，布置后的高炉煤气着火距离比布置前近，且布置后的炉内辐射能力比布置前强，稳燃装置可作为稳定的热源，加强炉内辐射换热。
最后，在最优掺烧比例下，分别对100％、80％、60％和40％负荷和过量空气系数α=0.9、1.0、1.1和1.2工况进行模拟，得出负荷下降使炉内温度场水平明显下降，NOX排放减少，40％负荷时炉内最高温度才1371K，需考虑高炉煤气着火和稳定燃烧问题;α过大时NOX排放浓度增加，α过小时CO的燃尽率下降，在模拟工况范围内，α在1.1左右时，可取得较好的NOX排放和燃烧效率。
- 作 者：
- 陶倩
- 学科专业：
- 冶金（热能）工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 武汉科技大学
- 导师姓名：
- 易正明
- 学位年度：
- 2018
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
