带烟气回流W型辐射管热过程数值模拟

陈泽庆¹，贺铸¹，丁翠娇²，宋中华²，杨超²，孙科¹，潘丽萍¹

1. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室2. 武汉钢铁有限公司技术中心(集团)公司研究院

摘 要：基于商业软件FLUENT同时,采用RNG k-ε模型和非预混燃烧模型,建立了带烟气回流W型辐射管燃烧器的燃烧及传热的三维数学模型,对辐射管内湍流和燃烧状况进行了模拟,并得到了出口NOx排放的计算结果;通过与相应实验数据的对比,验证了模型的可靠性.分析了辐射管内流体流动,传热和燃烧的特征,研究了燃气流量及空气预热温度对辐射管使用性能的影响;结果表明:燃气流量的提高,会增大辐射管壁面温度的不均匀性,而提高预热温度则相反;两者与辐射管加热能力呈正相关,但都会使得出口烟气内的NOx含量增大.

关键词：辐射管;燃烧器;数值模拟;温度分布NOx排放;