? ? ? 天然氣是一種清潔能源，具有熱值高、燃燒穩(wěn)定、設備簡易、便于控制以及污染小等優(yōu)點。蓄熱式燃氣加熱爐具有節(jié)約燃料、提高熱利用率、降低NOx排放量，減小設備尺寸等優(yōu)點。而我國蓄熱式燃氣加熱爐普遍存在著能源消耗高、環(huán)境污染嚴重等問題。因此，本文對天然氣在高溫蓄熱式燃燒技術應用時進行了數值模擬，并分析了影響爐膛內氣流流動和溫度分布的因素。主要研究內容和結果如下:
? ? ? 1.建立了天然氣蓄熱式鍛造加熱爐三維火焰空間的數學模型，模擬了爐膛內的溫度、流速、濃度分布情況。
? ? ? 2.針對不同的射流的相對速度、預熱溫度和夾角進行了數值模擬，結果表明:天然氣射流和空氣射流的相對速度越小,加熱爐內的高溫區(qū)域越大，并且蓄熱式燃氣加熱爐爐膛內的平均溫度愈高，爐內的溫度均勻性愈好;當空氣的預熱溫度不變時，僅提高天然氣的預熱溫度，爐內的最高溫度和平均溫度還會隨之提高;當天然氣和空氣的預熱溫度都不變時，改變天然氣和空氣射流間的夾角，同樣會改變爐膛內的溫度分布情況，爐內的最高溫度和出口處的平均溫度幾乎呈線性降低，爐內平均溫度成二次曲線變化先增大后減小，并且爐膛內的高溫區(qū)越靠近噴口處。
? ? ? 同時還對不同的燒嘴噴口間距和安裝高度進行了數值模擬，結果表明:當射流的其它參數一定時，增大噴口間距，天然氣和空氣更容易擴散到整個爐膛進行燃燒，相應地蓄熱式燃氣加熱爐爐膛內的溫度也越均勻，但是若間距太大，射流偏轉更大，在爐內形成更大的漩渦，使流速分布不均勻，致使平均溫度降低;在燒嘴噴口間距，空氣、天然氣射流流速、噴射方向和溫度不變的前提下，改變燒嘴的安裝高度，對加熱爐爐膛的最高溫度，平均溫度以及煙氣組分的濃度影響不大，但是對加熱鋼坯表面的溫度分布影響很大。
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