(2)垂直方向上火焰面略向二次空气倾斜;

　　(3)水平方向上火焰近似矩形，但在扁度方向上温度分布不均。 3 10° (1)火焰长约7.5m，燃烧高温区集中在一次空气和煤气股之间;

　　(2)垂直方向上火焰面平直;

　　(3)水平方向上火焰面近似矩形。 4 15° (1)火焰长约6m;

　　(2)垂直方向上火焰面向煤气倾斜，倾角约20°;

　　(3)水平方向上火焰面逐渐收缩成锥形。 5 10° 5° (1)火焰长约5m;

　　(2)垂直方向上，火焰面向二次空气倾斜严重，倾角达40°。 6 10° (1)火焰长约7.5m，燃烧高温区位于一次空气喷口截面;

　　(2)垂直方向上，火焰面略向二次空气倾斜，倾角约5°。

　　(3)水平方向上，火焰面近似矩形。 7 15° (1)火焰长约6m，燃烧高温区位于在一次空气喷口截面;

　　(2)垂直方向上，火焰面平直。

　　(3)水平方向上，火焰扁度在最后2m变窄。

　　由表3可以看出，工况3和工况6烧嘴火焰分布较为合理。由此可以得出结论，在数值仿真给定的出口速度和温度条件下，扁火焰单蓄热烧嘴喷口的最佳设计参数为：二次空气水平喷入、一次空气喷入角度为10°，煤气喷入角度在5～10°之间。

　　工况3烧嘴的仿真结果如图3和图4所示。

　　图3 扁火焰烧嘴火焰温度分布

　　Fig.3 Temperature distribution

　　图4 NOx分布

　　Fig.4 NOx distribution

　　NOx局部最高含量约110ppm，平均约55ppm(O2:2%)，如图4所示。折算到含氧量为11%时，NOx约30ppm。 4扁火焰烧嘴的工程应用该扁火焰烧嘴已经在国内某大型方坯加热炉上应用。该加热炉额定产量240t/h，有效炉长47m，内宽9.7m，料坯规格为320×425×9000mm，加热温度1250℃;高焦混合煤气燃料的热值为1300×4.18 kJ/m3;加热炉全部采用空气单蓄热、煤气预热扁火焰烧嘴侧向供热，烧嘴的布置间距达到2.8m，。

　　加热炉的运行指标良好，炉温均匀，坯料温差小，氧化烧损小，对比值详见下表。

　　表4 常规加热炉与扁火焰烧嘴加热炉技术指标对比

　　Tab.4　Comparison of the RHF technical parameters in two types of burner 烧嘴形式 单耗(kJ/kg) 氧化烧损(%) 断面温差(℃) NOx(O2:11%) 常规烧嘴(保证值) 1335 ≤1 30 80ppm 扁火焰烧嘴(考核值) 1220 0.63 18 <30ppm 上表数据表明，扁火焰烧嘴与炉型匹配良好，能够为加热钢坯提供非常均匀的温度场。加热炉的各项指标都优于常规烧嘴，具有良好的应用前景。 5结论本文提出的扁火焰烧嘴结构，克服了传统烧嘴的缺陷，加强了火焰对钢坯的辐射传热，同时通过数值仿真研究，获得了扁火焰烧嘴与炉膛匹配的最佳设计参数。以此开发出的空气单蓄热、煤气预热扁火焰烧嘴，经实际应用检验，其性能可靠，坯料的加热质量良好，降低了燃料消耗，减少氧化烧损，可以在其它工业加热炉上推广应用。 参考文献[1].陶文铨编著，数值传热学(第2版)，西安交大出版社，2001年5月;

　　[2].赵坚行.燃烧的数值模拟[M].北京：科学出版社，2006.

　　[3].邢华伟等，燃烧气体产物辐射特性的计算模型，华南理工大学学报，2001年第8期;

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