燃瓦斯气蓄热式加热炉再燃低氮改造数值模拟

摘要

为实现燃瓦斯气加热炉氮氧化物(NOx)排放低于200 mg/m3(O2体积分数3.5％)的要求,提出高效的再燃低氮改造方案.通过数值计算和工业试验相结合的方法对其进行验证.采用FLUENT软件计算不同再燃瓦斯气比例和当量比下,不同截面温度及NOx质量浓度分布,NOx生成还原特性和瓦斯气未燃尽率等.根据优化的数值计算结果对加热炉进行改造,进行连续一周的工业试验.结果表明:增加再燃比,燃烧空间高温区域比例降低,热力型NOx生成量减少且减幅增大,再燃作用对NOx的还原率先升高后降低.当再燃比为0.20时,再燃作用还原NOx的效率最高.增加再燃比或降低主燃区当量比将降低NOx浓度,但瓦斯气未燃尽率升高.通过与工业试验对比,验证了计算的可靠性.当再燃比为0.15～0.20,主燃区当量比为1.15～1.20时,NOx质量浓度最高值约160 mg/m3,均值约130 mg/m3(O2体积分数3.5％),且瓦斯气未燃尽率较低.