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应用能源技术
doi:10. 3969/j. issn. 1009 3230. 2015. 10. 004
2015年第10期（总第214期）
低热值煤气富氧燃烧能量效率模拟分析
苏福永，庄惟琦”，张娣”，温治”
（1.北京科技大学机械工程学院，北京100083;2.上海宝钢节能环保技术有限公司，上海201900)
摘要：文中采用CFD商用软件对低热值燃料采用富氧燃烧技术后的炉内传热特性进行了模拟分析并简要探讨其节能减排特性，在数值模拟中，考虑流体流动、辐射、燃烧等，获得了炉内典型位置的温度及速度的分布规律。传热特性方面，使用低热值燃料时，随着氧气浓度的增加物料表面的平均对流换热系数减小，但炉内气体的辐射率随着氧浓度的增加而增加，总的热流密度和辐射热流密度随氧气浓度的增加而增加。最终得到结论，低热值燃料在使用富氧燃烧条件下完全可以达到很好的使用性能。
关键词：富氧燃烧：室状炉；数值模拟
中图分类号：TK01
文献标志码：B
文章编号：10093230(2015)10-001404
CFDSimulationandAnalysisonEnergyEfficiencyofOxygen
EnrichedCombustionUsingLowCalorificValueGas
SU Fu yong', ZHUANG Wei qi°, ZHANG Di2, WEN Zhi
(1. School of Mechanical Engineering,University of Science and Technology,Beijing 100083,
China; 2.Shanghai Baosteel Energy Service Co.,Ltd.Shanghai 201900,China)
Abstract:In this paper, with CFD commercial software Fluent, the complex thermal processes of chamber furnace, involving flowing, radiation, and combustion etc., are simulated numerically in three dimensions (3D). The paper gets the temperature and velocity distribution regularities in some typical region and combustion and heat transfer regularities in the furnace As with the heat transfer properties, the surface convection heat transfer coefficient decreases of billet when the oxygen concentration gets greater, the emissivity is opposite, it increases when the oxygen concentration gets greater. The total heat flux and radiation heat flux has the positive correlation with oxygen concentration. According the results of this paper, low calorific value gas can be used in chamber furmace by using oxygen enriched combustion
Key words:Oxygen Enriched Combustion; Chamber fumace; Simulation
0引言
近年来，富氧燃烧技术已经得到充分的发展和广泛应用。空气中含氧率为21%，其余则为氮气，但是在燃料与空气的燃烧时，只有氧气与燃料发生反应，氮气无任何作用。采用富氧燃烧，通过提高助燃空气中氧的含量而使燃料在燃烧时的效
收稿日期：2015-08-21
修订日期：2015-0830
作者简介：苏福永，男，北京科技大学机工程学院。万方数据
率得到较大幅度地提高，从而使一些低热值的燃料可以达到较高的燃烧温度。同时，由于空气中氮气含量的减少，燃烧产物中CO,及H,O所占比例增加，故而富氧燃烧产物的辐射能力较一般燃烧产物大大提高，从而强化了燃烧产物的换热效率。
另一方面，在目前的燃料种类中，低热值的燃料（发热量低于7500kJ·M-"）的燃料大量存在，尤其实在中国等发展中国家，高炉炼铁过程中产