庞克亮，刘福军，王超，武吉，蔡秋野

（1.鞍钢集团北京研究院有限公司，北京 102211；2.鞍钢集团钢铁研究院，辽宁 鞍山 114009）

根据国家统计局发布数据显示，2019年中国焦炭产量为4.71亿t，同比增长5.2%，约占世界焦炭总产量的70%。目前，双联式火道焦炉是生产焦炭的主要设备，它由炭化室和燃烧室依次相间组成，燃烧室内燃料燃烧特性直接决定焦炭的均匀成熟度。之前，燃烧室内部燃烧特性仅通过一个参数指标即鼻梁砖温度来体现，操作人员不能掌握内部具体的燃烧状态。但随着计算机技术和数值求解方法的快速发展，借助于数值模拟分析手段，焦炉燃烧室的燃烧特性越来越清晰化的展现在操作者面前。20世纪20年代开始，焦炉传热过程的数学模型就已经被提出并延用至今。焦炉应用数值模拟技术主要通过数值计算和图像显示方法将焦炉内部实际状态以 “可视化”的形式展现出来，明晰炭化室内部的成层结焦过程和燃烧室内部的气体燃烧特性。随着科学技术的发展，数值模拟在焦炉上的应用已取得了很大进步。

1 数值模拟在燃烧室降氮技术中的应用

根据2019年生态环境部等五部委联合印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中的规定，焦炉烟气中氮氧化物的限值为150 mg/m（基准含氧量8%）。同时，随着国家环保力度的加大，对焦炉中氮氧化物的排放控制也日益严格。

钟英飞对焦炉燃烧过程中氮氧化物的形成机理进行了总结，主要分为温度热力型NO、碳氢燃料快速型NO和含N组分燃料型NO三种类型。……