頂燃式熱風(fēng)爐燃燒過程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、熱風(fēng)爐是高爐煉鐵的重要輔助設(shè)備,其中頂燃式熱風(fēng)爐由于其蓄熱面積大、熱效率高、送風(fēng)溫度高和使用壽命長等特點(diǎn),在高爐煉鐵行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。了解頂燃式熱風(fēng)爐的內(nèi)部流場、溫度場等的分布,對于優(yōu)化它的結(jié)構(gòu),提高熱效率都具有重要的意義。
　　本文以某公司的頂燃式熱風(fēng)爐為研究對象,通過建立爐內(nèi)氣體流動、燃燒及傳熱的數(shù)學(xué)物理模型,采用非預(yù)混燃燒方法處理煤氣燃燒,對其現(xiàn)有工況進(jìn)行數(shù)值模擬,分析爐體內(nèi)部的流場分布、湍動能分布、剪切力分布以及濃度場和

2、溫度場分布,并且通過調(diào)整空氣過量系數(shù),探討空氣過量系數(shù)對燃燒流場、溫度場和濃度場以及火焰長度的影響。研究結(jié)果表明:
　　(1)熱風(fēng)爐內(nèi)氣流處于順時針旋流狀態(tài),湍動能和剪切力在流速大的地方也較大,燃燒室溫度分布不均勻,格子磚出口的溫度較低,是由于空氣過量系數(shù)較小,導(dǎo)致煤氣燃燒不充分,有大量 CO剩余,而且燃燒時火焰長度較長,嚴(yán)重影響了格子磚的壽命。
　　(2)適當(dāng)增加空氣過量系數(shù),增加助燃空氣的流量,燃燒室出口的CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)明