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高炉煤气热风炉数值计算及研究

方旭彬  
【摘要】: 本文采用目前在流体力学模拟方面应用最为广泛的FLUNET软件对开发的直接燃烧式热风炉中高炉煤气和助燃空气在预燃器和燃烧室中流动、混合与燃烧过程进行数值模拟,通过对模拟结果的分析和验证,最终得出以下结论: (1)在FLUNET软件模拟高炉煤气在热风炉混合燃烧过程中,选用标准κ—ε湍流模型、非预混合燃烧模型和DO辐射模型初步验证是可行的; (2)热风炉中燃烧器与燃烧室内气体的压降为3800Pa。热风炉内的压力损失主要集中在预燃器中,燃烧室中的压力变化较小;高炉煤气和助燃空气进入预燃器后相互混合,切向进入燃烧室,进行顺时针流动,外侧切向速度较高; (3)燃烧室内气体最高温度出现在入口附近,在Z轴上,由于热风炉调温段低温配风区的存在,温度随着高度的增加的而降低,预燃器中气体平均温度达到1250K左右,局部达到1400~1500K。 (4)高炉煤气和助燃空气在预燃器中并没有得到充分混合,助燃空气和高炉煤气在进入燃烧室时才得到进一步的混合,在燃烧室中心区域,气体混合较为充分,燃烧反应相应比较充分。 (5)在结构空间允许的情况下,增大高炉煤气分配管管径,能够保持燃烧器较高温度。


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