作为重要的炼钢副产品之一,转炉煤气是钢铁行业重要的二次能源。目前,回收的转炉煤气的含尘量一般在10~100mg/m3之间,利用前需进行除尘处理,使其含尘量降到1 mg/m3以下。钢铁行业使用最多的除尘方法是在煤气柜前加设电除尘器对煤气进行精除尘处理。针对转炉煤气在混入氧气的情况下极易发生爆炸的特性,在改变初始压强、初始温度、氧气浓度及泄爆阀直径等参数的条件下,对转炉煤气爆炸与泄爆过程中压强、温度等发展特征进行了理论分析及数值计算。本文使用FLUENT模拟软件,除尘器模型选用了某钢厂圆筒形电除尘器,经合理简化后进行三维建模。首先,模拟分析了冷态下电除尘器内通入转炉煤气的流场发展情况,以此作为爆炸模拟的初始流场;其次,对转炉煤气爆炸过程进行模拟,探索爆炸机理,并且分析了转炉煤气初始温度、运行初始压强和混入氧气浓度等因素对爆炸时火焰和流场发展的影响;最后,基于开口泄爆模型,通过改变泄爆阀直径、位置,得出泄爆过程中压强的下降规律和各方案所需的泄爆时间。结果表明:氧气浓度对爆炸过程的影响最大,向后依次为转炉煤气初始温度、运行初始压强,温度发展速率高达7.5×105 K/s,压强发展速率达到1.23×105 kPa/s;最大爆炸压强Pmax与初始压强平P0呈线性增长的关系,但随初始温度的增加而迅速下降;泄爆过程中,泄爆阀直径越大泄爆效率越高,当直径为1400 mm时,泄爆时间为1.07 s;综合考虑泄爆阀的泄爆能力和经济性,在除尘器模型中主体部分安装3个直径为1200 mm的泄爆阀时,在泄爆过程中气流分布效果最好。数值计算与实践结果为转炉煤气用电除尘器净化工艺中泄爆阀的设置提供了依据。