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中空栅格陶瓷燃烧器燃烧火焰模拟 陈义胜1，贺友多1，贺真2，孙国龙2，郝志忠2 (1内蒙古科技大学，内蒙古包头014010；2．包钢集团公司，内蒙古包头014010) 摘要：建立了高炉热风炉扩散燃烧火焰数学模型。应用计算机模拟研究方法对中空栅格陶瓷燃烧器的燃烧火焰进 行了模拟研究。通过研究从理论上验证了该燃烧器具有优良燃烧特性。 关键词：燃烧；燃烧器；高炉；热风炉 SimulationCombustionofCeramicGrid-Burners Studyoil SUN CHEN You-duo，HEZhem Gun-long，HAO Yi—sheng，HE Zhi-zhong andTechnology,Baotou014010，China (1．InnerMongoliaUniversityofScience 2．BaotouIronandSteel Co，Baotou014010，China) Group been beenbuiltand simulated combustionmodelofdiffuseflamehas bycomputerin Abstract：A burningprocesshas shownthatthe byprototypeburnerand burnerhasexcellentfiincfion Keywords：combustion；eombustor；blastflltllace；hotairfhm∞e 1前言 高风温是高炉生产长期以来一直追求的目标，热风炉是为高炉提供高风温的设备，如何提高热风 温度就必须从热风炉开始研究。目前高炉用热风炉都是蓄热式的，不论哪一种热风炉(外燃式、内燃 式、顶燃式)都具有燃烧室和蓄热室。随着热风炉使用的高炉煤气的贫化(热值已经降到700KcaYm3 水平)，要求热风炉燃烧过程烧掉大量的高炉煤气。高效燃烧当然要靠一个好的燃烧器。热风炉的燃 烧器就像人的心脏一样，它的好坏决定了热风炉能否高效工作。 热风炉中煤气可燃成分与空气中氧扩散混合的几率初步估算为：煤气中可燃成分约25％，与空气 中含氧21％在燃烧室中相遇的几率为25％x21％=5％，这说明即使煤气与空气瞬时发生混合也只有5％ 的几率发生燃烧，如果燃烧器结构不合理，混合燃烧的几率将进一步降低。这就是热风炉燃烧器煤气与 空气混合要好的根本原因，混合不好燃烧火焰就会很长，在有限的燃烧空间内【燃烧室高度)不能完全 燃烧，燃烧过程达到蓄热室不仅降低煤气利用率，而且对热风炉寿命产生不利影响。因此，为热风炉设 计一个合理的燃烧器，使其吃煤气能力大、燃烧火焰长度在合理的范围是热风炉研究的关键。 2数学模型 。 热风炉内的燃烧过程是扩散燃烧，而且流动是湍流流动。在此建立一个能够描述湍流扩散燃烧的 数学模型来模拟研究热风炉内的燃烧过程。 2．1湍流扩散火焰的基本假设 ①燃料和氧化剂能共存，在同一地点但不在同一时间； ②反应速度无限快，瞬间反应达到平衡，反应的限制性环节是扩散； 作者简介：陈义胜，男，博士，教授，19611生，内蒙古科技大学工作。多年从事过程模拟研究工作，特别对复杂过 程模拟研究方面做了一些，如宝钢Rid、LF精炼过程模拟，石灰窑过程模拟，高炉风口燃烧过程模拟等． 110 ③输运系数脚不同气相成分是相同的； ④概率密度函数是双6函数，其值在0～I之间。