现有炼焦企业大多数氮氧化物严重超标,而氮氧化物的排放给人们生活带来的危害已引起高度重视。随着国家对环境保护的重视,降低焦炉氮氧化物已成为企业亟待解决的任务。本文以JN60型焦炉单对立火道为研究对象,分别建立燃高炉煤气和燃焦炉煤气的立火道热过程模型,采用CFD数值模拟方法对立火道燃烧特性及NO生成特性进行研究。通过分析已有加热制度和生产工艺下氮氧化物的产生机理和可能的影响因素,本文根据不同的过量空气系数、传热面热流密度和废气循环率分别进行了模拟计算和定量分析。模拟结果表明,过量空气系数对燃高炉煤气和燃焦炉煤气的立火道出口NO浓度影响程度不一样。当燃气为高炉煤气时,随着过量空气系数的增加,立火道出口NO浓度均呈现先升高后降低的趋势;不同热流密度下影响程度不一样。当燃气为焦炉煤气时,随着过量空气系数的增加,立火道出口NO浓度呈现一直下降的趋势。随着热流密度的升高,燃高炉煤气立火道出口NO浓度明显降低。增加烟气外循环,可以有效降低立火道出口烟气中NO浓度。在无内循环孔的情况下,当燃气为高炉煤气时,外循环率约为12%时NO浓度可以达到国家排放标准(350mg/m3),降幅约为60%。在内外双循环的作用下,随着外循环率的增大,立火道内NO浓度明显降低,火焰明显拉长:当燃气为高炉煤气时,外循环率约为5%时NO浓度可以达到国家排放标准(350mg/m3),降幅约为42.43%;当燃气为焦炉煤气时,外循环率约为11%时NO浓度可以达到国家排放标准(500mg/m3),降幅约为69.72%。本课题对焦炉立火道内NO生成特性影响因素的研究结果,对降低生产过程中NO排放及燃烧优化参数具有指导意义。