高炉煤气锅炉富氧燃烧技术应用研究

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1、中图分类号!K125UDC§21：!硕士学位论文学校代码!Q53呈密级公珏高炉煤气锅炉富氧燃烧技术应用研究Applicationresearchofoxygen-enrichedcombustioninblastfurnacegasboiler作者姓名：陆绍远学科专业：动力工程及工程热物理研究方向：热能工程学院(系、所)：能源科学与工程学院指导教师：张家元教授副指导教师：中南大学2013年05月答辩委员会主席酗原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

2、果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者躲磐蹶卫年上月尘日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：堕年』月羔日高炉煤气锅炉富氧燃烧技术应用研究摘要：钢铁工业是高能耗行业，存在巨大的

3、节能潜力，合理利用高炉煤气是钢铁企业节能减排的重要方向之一。实践证明燃烧高炉煤气发电是行之有效的途径。然而由于高炉煤气成份随高炉工况变化而波动较大，并且具有热值低、燃烧困难等特点，导致高炉煤气锅炉燃烧不稳定、热效率偏低。因此，开展高炉煤气锅炉燃烧技术研究，寻求提高高炉煤气锅炉燃烧稳定性和提高热效率的技术措施，对我国钢铁企业的节能减排具有重要的现实意义。本文针对国内某钢铁企业自备电厂220t／h燃烧高炉煤气锅炉，在查阅大量文献的基础上，借助计算机数值模拟技术，对高炉煤气锅炉采用富氧燃烧技术进行了深入的研究，并根据理论研究成果对该锅炉进行了富氧燃烧技术改造，实现了高炉煤气锅炉的稳定燃烧和

4、高效运行，取得了显著的经济效益和社会效益。本文的主要研究内容有：(1)在实炉上进行了锅炉冷态动力场试验，全面了解了锅炉管路及阀门等冷态流动特性，掌握了炉内气流冷态动力特性。为锅炉热态运行和富氧燃烧技术改造提供参考依据。(2)利用计算机仿真技术对锅炉富氧燃烧过程的流场和温度场进行了数值模拟，模拟结果表明，当加入氧气量少时，富氧燃烧效果不明显，而当加入氧气量过高时，炉内温度升高过大，有可能会锅炉安全运行带来影响，模拟结果为锅炉进行富氧燃烧改造提供了理论依据。(3)在实炉上进行富氧燃烧的热态测试试验，对富氧燃烧技术改造前后的锅炉运行进行了比较，结果显示富氧燃烧技术改造后，炉内温度增加了50

5、K左右，炉内锅炉未完全燃烧损失较少了1．5％，热效率提高了3．23％。实践证明，富氧燃烧技术应用能显著提高高炉煤气锅炉的燃烧稳定性，有效强化炉内换热，提高锅炉热效率，产生很好的经济和社会效益。图51幅，表26个，参考文献66篇。关键词：高炉煤气锅炉；富氧燃烧；数值模拟；冷态试验；热态试验分类号：TKl75IIApplicationresearchofoxygen-enrichedcombustioninblastfurnacegasboilerAbstract：Ironandsteelindustryisahighenergyconsumptionindustryandisofhug

6、eenergysavingpotential．Rationalutilizationofblastfumacegasisoneoftheimportantdirectionsofenergyconservationandemissionreductioninironandsteelenterprises．Practiceshowsthatpowergenerationthroughburningblastfumacegasisaneffectiveway．However,thecompositionofblastfurnacegasvolatilesgreatlywiththecha

7、ngeofblastfumacecondition．Thecharacteristicsoflowcalorificvalueandburningdifficultymakeblastfumacegasboilerwithinstabilitycombustionandlowefficiencythermal．Therefore，itisofgreatpracticalsignificanceforironandsteelenterprisesinourc