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钢铁行业高炉煤气产量丰富,其高效合理利用是企业节能减排的重要环节。本文以某钢厂75t/h内置稳燃装置高炉煤气、焦炉煤气混烧锅炉为研究对象,针对实际运行中存在的燃烧不稳定、热效率低及NO_X浓度高等问题进行研究并提出优化措施。首先,进行不同煤气掺烧比工况的燃烧调整试验,结果表明:随着焦炉煤气掺烧的增加,热效率和NO_X浓度均提高,锅炉全燃高炉煤气时,热效率较低,NO_X浓度为35mg/m~3,而掺烧40%焦炉煤气时,NO_X浓度达到了431mg/m~3,在综合考虑锅炉效率和NO_X浓度的同时,认为掺烧20%焦炉煤气较为合适,此时锅炉热效率为88.84%,NO_X排放浓度为152mg/m~3;同时进行不同掺烧比工况下的数值模拟,表明掺烧焦炉煤气后炉膛整体温度提高,NO_X浓度受炉内温度水平影响较大,其生成量随着掺烧比的增加而上升,上升幅度随掺烧比的增加而加快,且不同掺烧比工况下NO_X的试验数据与模拟结果吻合较好。其次,在锅炉常规运行工况下,对稳燃装置布置前后炉内速度场、温度场和NO_X分布进行模拟,结果表明:稳燃装置使火焰围绕其外围旋转上升,布置后的高炉煤气着火距离比布置前近,且布置后的炉内辐射能力比布置前强,稳燃装置可作为稳定的热源,加强炉内辐射换热。最后,在最优掺烧比例下,分别对100%、80%、60%和40%负荷和过量空气系数α=0.9、1.0、1.1和1.2工况进行模拟,得出负荷下降使炉内温度场水平明显下降,NO_X排放减少,40%负荷时炉内最高温度才1371K,需考虑高炉煤气着火和稳定燃烧问题;α过大时NO_X排放浓度增加,α过小时CO的燃尽率下降,在模拟工况范围内,α在1.1左右时,可取得较好的NO_X排放和燃烧效率。