随着我国经济的快速发展,环境问题也日益得到人们的重视。近些年来,炼焦企业中粉尘及SO2的污染问题已具备完善的治理措施,而氮氧化物的治理措施仍不够完善,目前仍有许多企业的氮氧化物排放严重超标。烟气循环技术是控制焦炉NOx排放的重要措施之一。现有焦炉采用开设内循环孔的方法,实现烟气在立火道内部循环,以达到降低NOx产生的目的。随着国家标准不断提高,焦化企业仅采用烟气内循环技术已无法满足低NOx排放的标准。本文提出增加烟气外循环降低NOx排放的方法,研究烟气外循环对立火道燃烧特性及NOx生成特性的影响。首先以JN60型焦炉单对立火道为研究对象,建立燃焦炉煤气的立火道燃烧模型,采用CFD数值模拟方法研究烟气外循环对立火道燃烧特性及NOx生成特性的影响。对有烟气的外循环时,不同空气消耗系数下,烟气外循环对立火道燃烧特性及NOx生成特性的影响进行了分析。结果表明,随着烟气外循环率的增加,立火道内最高温度明显降低,烟气平均温度、跨越孔与烟气温度、循环孔烟气温度及烟气出口温度变化不大,立火道出口NO浓度明显降低。空气消耗系数为1.05时,循环率为0%即没有外循环时,NO出口浓度为1307 mg/m3;循环率为8%时,NO出口浓度为530 mg/m3;循环率为10%时,NO出口浓度为423 mg/m3(满足国家标准),循环率为20%时,NO出口浓度为151 mg/m3,与没有外循环相比,降低88.5%。为了进一步了解烟气循环对焦炉NOx的影响,设计并搭建了模拟焦炉烟气外循环系统实验平台,并进行相关实验,结果表明增加烟气外循环量,可以有效降低NOx的产生。本课题研究结果,对解决生产过程中NOx污染问题及燃烧优化具有实际意义和参考价值。